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關(guān)于邊緣匹配與單直線的圖像處理方法說明

邊緣匹配+單直線,通過直線擬合模塊獲得直線的特征值(直線角度和直線點坐標)。

匹配作為粗定位使用,直線擬合模塊根據(jù)粗定位自動改變位置;對于目標比較固定的情況,可不采用粗定位功能。

當不需要粗定位時,可跳過匹配類參數(shù)調(diào)整,直接對測量類參數(shù)進行調(diào)整。

        通過圖像方法主處理下拉框選擇 邊緣匹配+單直線

圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線

【鼠標操作】通過鼠標改變 ROI 的大小,并拖放至適當?shù)奈恢米鳛閷W習的模板。鼠標改變 LGA 的大小并拖放至量測的區(qū)域。

【方法學習】保存該方法及模板

圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線

VPP:表示有效點百分比例

點擊高級參數(shù)進行匹配類參數(shù)調(diào)整

圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線

【個數(shù)】希望尋找的目標數(shù)量

【分數(shù)】目標與模板間的相似度分數(shù)

【比例容差】目標與模板間的大小比例變化

【角度基準】目標在圖像中的旋轉(zhuǎn)角度

【角度容差】在<角度基準>基礎(chǔ)上的尋找角度范圍

【匹配位置】分數(shù)最大,最左邊的,最右邊的,最上邊的,最下邊的

           當圖像中存在多個目標時,可選擇返回其中符合位置的一個。

【模板類型】Consistent edge、Thin Structure

Consistent edge:是默認的選項,表示邊緣特征為連續(xù)的曲線。大部分情況下使用該參數(shù)即可。

           Thin Structure:針對特征邊緣比較靠近而容易被認為是同一邊緣曲線的情況,比如兩條靠得很近的平行直線。

圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線

【模板修改】彈出模板修改框?qū)δ0暹M行修改

【最小特征點數(shù)】模板邊緣的最小特征點數(shù)目,表示在金字塔頂層模板保留的邊緣點數(shù)。

               該數(shù)值越大,能提高在頂層初步匹配的準確性。

【最大特征點數(shù)】模板邊緣的最大特征點數(shù)目,默認為 1024

               算法將根據(jù)設(shè)定的特征點數(shù)目,均勻提取模板邊緣上的特征點。

               例如模板邊緣點數(shù)目為 2000 點,算法將均勻提取 1024 點特征;

               若模板邊緣點數(shù)目為 700 點,那么算法將提取全部 700 點特征。

     對于邊緣模糊的圖像,提高特征點數(shù)有利于提高匹配準確度。

說明:

【角度基準】與【角度容差】的關(guān)系舉例,假如角度基準設(shè)置成 0 度,角度容差設(shè)置成 5 度,即算法將在

[-5 +5]度的范圍內(nèi)

模板修改

   如模板存在干擾的邊緣特征點,可通過鼠標操作進行模板修改。

圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線

如下圖,算法在提取邊緣特征點時,將不再考慮被涂的紅色區(qū)域。

圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線

Gauge 量測模塊參數(shù)調(diào)整

圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線

【使用匹配粗定位】 選擇是否需要粗定位。勾選后,量測模塊的姿態(tài)將跟隨匹配到的目標姿態(tài)進行改變

【采樣點】 勾選后,顯示所有直線上的特征點,對調(diào)整下面的高級參數(shù)有幫助。如下圖:

圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線

【測量參數(shù)】

形狀的擬合,首先是通過在設(shè)定的方向上尋找出邊緣點,再進行相關(guān)形狀的擬合的。測量參數(shù)全部都是針對每一條路徑上的像素曲線變化率進行操作的。

圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線

形狀擬合中某一條路徑的尋點 路徑上的像素曲線及其變化率

   上右圖中,紅色曲線代表了左圖中紅色路徑上像素值的排列;藍色線代表了像素值曲線的變化率, 數(shù)學上是像素值曲線的一階導數(shù)?梢院唵蔚乩斫,變化率曲線上的一個峰或一個谷對應(yīng)的就是一個邊緣上的過渡點,即是我們要尋找的邊緣點。

形狀擬合的基礎(chǔ)是每一條路徑上的尋找邊緣點操作,而尋找邊緣點操作主要是對像素曲線變化率的控制。

圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線

   像素變化率曲線上會有若干個概念,如下圖所示:

上圖中,藍色為像素變化率曲線。底下的藍色直線代表的是 Threshold;Threshold 與峰值(或谷值)

之間的差稱為 Amplitude;由 Threshold 及高于 Threshold 以上的變化率曲線圍成的稱為 Area。

<1> 選擇:包括 From Begin、From End、Largest Amplitude、Largest Area 及 Closet

          可能在一條路徑上會尋找到若干個過渡點,通過該參數(shù)控制選取哪一個作為邊緣點。From Begin:指從設(shè)定尋點方向開始的第一個過渡點作為邊緣點

From End: 指從設(shè)定尋點方向開始的最后一個過渡點作為邊緣點Largest Amplitude:以 Amplitude 最大值的過渡點作為邊緣點Largest Area:以 Area 最大值的過渡點作為邊緣點

Closet:以最靠近擬合模塊的中點線的過渡點作為邊緣點

圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線

下面 3 圖分別為 Largest Area、Largest Amplitude 及 From Begin 情況下的選擇的邊緣點。

<2>采樣步長:形狀擬合過程中的采樣點間隔

<3>閾值: 高于此值的像素變化率峰值(或谷值)才被考慮成過渡點

<4>濾波:徑向平滑系數(shù),可過濾路徑上像素噪點

圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線

濾 波 = 0                                                            濾 波 = 10

擬合路徑上有一黑色噪點,調(diào)整濾波值做中值濾波,噪點被過濾,最終選擇了下方的擬合點。

<5>鄰比:形狀擬合時,一條路徑上可能出現(xiàn)多個過渡點。該參數(shù)表示當前邊緣點的選擇參考鄰近多少個路徑的取點情況。

圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線

鄰 比 = 0                                                                    鄰 比 = 9

                 調(diào)整鄰比值表示右上圖中的紫色窗口,當前路徑將參考紫色窗口內(nèi)其它點的選擇情況,放棄黑色噪點。

<6>最小幅值:高于此值的像素變化率曲線值才被考慮成邊緣點

<7>最小面積: 高于此值的像素變化率曲線值才被考慮成邊緣點

【差異點剔除】

差異點是遠離有效點集合的點,它的出現(xiàn)會影響形狀(直線、圓、矩形)的逼近程度,需要將其剔除。下圖所示為剔除圓上的差異點:

圖像處理方法說明:邊緣匹配+單直線

<1>濾波次數(shù):在擬合過程中檢測差異點的次數(shù)

<2>濾波閾值:該值的倒數(shù)即為所有邊緣點到擬合出的直線的平均距離。

         到擬合直線距離大于該平均距離的點即為差異點。

<3>有效點比例:未被剔除的點即為有效點,該參數(shù)表示有效點占所有邊緣點的比例。

           該參數(shù)能檢測出直線邊是否有損壞。

函數(shù)取值

   執(zhí)行 SY_IP_ImgProc()進行處理,返回 ImgProcResult 結(jié)果。其中,X、Y 為直線上某點坐標,

LineAngle 為直線角度。

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權(quán)或其他問題,請聯(lián)系舉報。

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