一種基於視覺的亞像素級焊縫中心提取方法
2023-06-09 18:02:21 1
專利名稱：一種基於視覺的亞像素級焊縫中心提取方法
技術領域：
本發明涉及一種利用視覺傳感獲取焊縫特徵信息方法，具體涉及一種基於視覺的亞像素級焊縫中心提取方法。
背景技術：
機器視覺系統是指通過機器視覺產品(即圖像採集裝置，分CMOS和CXD兩種)將被攝取目標轉換成圖像信號，根據像素分布和亮度、顏色等信息，再轉換成數位訊號，圖像處理系統對轉換後的數位訊號進行各種運算以提取目標的特徵信息，進而根據控制模型判另IJ，對目標相關設備參數和動作在線修正。到目前為止關於焊縫圖像的數據結構的討論都是像素精度的，然而隨著科學技術 的發展，需要達到比圖像像素解析度更高的精度，因此需要從圖像中提取亞像素精度數據。
發明內容
本發明的目的是提供一種基於視覺的亞像素級焊縫中心提取方法，採用面性雷射器作為輔助光源攝取焊縫圖像，通過一種亞像素級焊縫中心提取方法，獲取焊縫特徵信息，該方法檢測精度高。本發明的目的是這樣來實現的，其方法步驟為
1、利用中值濾波器去除採集的焊縫圖像進行去噪處理；
2、在經過圖像去噪處理後的圖像中，根據圖像的灰度分布特點，將焊縫特徵區與背景區進行分割，獲得像素級的焊縫邊緣；
3、對分割後的焊縫特徵區域，根據重心法提取焊縫中心，獲得亞像素級的焊縫中心。步驟I中，對採集的焊縫圖像進行中值濾波，模板為3像素X 3像素的窗口 ；
步驟2中，根據圖像的灰度分布特點，在每一行中像素灰度值存在兩個極值點分別為
極大值點和極小值點。假設在一像素點U，徵,該點處的灰度值為f(i，j)，已知其左邊兩點為f(i_2，j)、f(i~l, j)，右邊兩點為f(i+l, j)、f(i+2，j人以3點為一個集合求和，M1=f(i~2,j)+ f(i~l, j)+f(i, j) , M2= f(i-l,jhf(i,j)+ f(i+l,j),M3=f(i,j)+ f(i+l, j)+f(i+2, j)。選擇閾值T1和T2,當|為-#71彡T17且|為-為|彡T2時，該點為這一行的極大值或極小值點。找出圖像中每一行的極大值點和極小值點，以這兩點為邊界將圖像中焊縫區域與背景區域分割開來；
步驟3中，採用重心法計算焊縫中心位置，P — ，其中m，n分別為行中的兩
權利要求
1.一種基於視覺的亞像素級焊縫中心提取方法，其特徵在於方法步驟為 1)利用中值濾波器去除採集的焊縫圖像進行去噪處理； 2)在經過圖像去噪處理後的圖像中，根據圖像的灰度分布特點，將焊縫特徵區與背景區進行分割，獲得像素級的焊縫邊緣； 3 )對分割後的焊縫特徵區域，根據重心法提取焊縫中心，獲得亞像素級的焊縫中心。
2.根據權利要求書I所述的一種基於視覺的亞像素級焊縫中心提取方法， 其特徵在於步驟I中所述焊縫圖像為3像素X3像素的窗口。
3.根據權利要求書I所述的一種基於視覺的亞像素級焊縫中心提取方法，其特徵在於步驟2中所述將焊縫特徵區與背景區進行分割，是根據圖像的灰度分布特點，在每一行中像素灰度值存在兩個極值點分別為極大值點和極小值點，假設在一像素點(.i, J)處，該點處的灰度值為f(i，j)，已知其左邊兩點為/Ti-名j)、f(i~l, j)，右邊兩點為 f(i+l，j)、f(i+2，J入以 3 點為一個集合求和，為=f(i~2, j)+ f(i~l, jM(i, j)，M2=f(i~l, j)+f(i, j)+ f(i+l, j), M3=f(i, j)+ f(i+l, j)+ f(i+2』 力，選擇閾值 T1 和 T2,當Im2-≥且\m2-m3≥&時，該點為這一行的極大值或極小值點，找出圖像中每一行的極大值點和極小值點，以這兩點為邊界將圖像中焊縫區域與背景區域分割開來。
4.根據權利要求書I所述一種基於視覺的亞像素級焊縫中心提取方法， 其特徵在於步驟3中所述重心法計算焊縫中心位置，即 ，其中m，η分別為行中的兩個極值點的坐標值 為兩極值z間所有像素點I /0 的平均灰度值。
全文摘要
一種基於視覺的亞像素級焊縫中心提取方法。其方法步驟為1)利用中值濾波器去除採集的焊縫圖像進行去噪處理；2)在經過圖像去噪處理後的圖像中，根據圖像的灰度分布特點，將焊縫特徵區與背景區進行分割，獲得像素級的焊縫邊緣；3)對分割後的焊縫特徵區域，根據重心法提取焊縫中心，獲得亞像素級的焊縫中心。本發明的技術效果是，相對於傳統的提取方法，本方案將提取精度提高了一個等級，從像素級提高到亞像素級。
文檔編號G06T7/60GK102663781SQ201210078148
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月23日 優先權日2012年3月23日
發明者萬文, 熊震宇, 薛誠, 顧網平 申請人:南昌航空大學