[发明专利]一种多边形工件检测定位方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种基于链接模型的多边形工件检测定位方法。

背景技术

视觉信息是人类从客观世界获得信息的主要来源之一，随着计算机技术的不断发展，利用计算机实现人类的视觉功能吸引了众多的研究者。空间平面多边形检测是当前计算机视觉领域中的热点问题之一，并被广泛地应用到视频监控、智能交通、视频检索、机器人导航、人机交互以及军事等众多领域中。

工业环境中，存在特定一类的物体，它们包含一个或者多个平面，而这些平面又包括多边形。这一类物体包括半导体集成电路、移动电话、盒子、某些工业零件等等。如果这类物体所包含的平面里的多边形可以被检测和定位，那么物体本身也可以被定位。包含平面物体的检测定位一直是一个非常有使用价值的领域，而多边形检测是属于平面物体检测的一个特例，对于特定的物体能够快速的检测与定位，属于包含平面物体检测里的一个重要方法。

近年来学者们已经提出一些多边形检测的方法，这些方法主要可以分为3类：1.基于直线段检测的多边形检测方法；2.基于角点检测的多边形检测方法；3.全局多边形检测方法。

第一种方法首先使用直线段检测的方法提取出图像中的直线段，然后在这些直线段中提取出合适的多边形。([1]Li，Luyuan，et a1.Automatic comic page segmentat ion based on polygondetect ion.Mult imedia Tools and Applications(2012)：1-27.[2]Laha A，Sen A，Sinha B P.Parallel algorithms for identifying convex and non-convex basis polygons in an image.Parallel Computing，2005，31(3-4)：290-310)。这类方法的优点是能够快速稳定地找到多边形，即使多边形失去了角点(例如一些圆角矩形)这种方法仍然能够正常使用。然而这类方法的缺点就是对于不连续直线情况可能会无法检测多边形。

第二种方法首先使用一些角点检测算子(例如哈尔角点检测算子)来获取图像中的角点，然后通过这些角点的方向与相互之间的逻辑关系来估计多边形的信息。([3]Manay S，Paglierone D W.Matching flexible polygons tofields of cornersextracted from images.Lecture Notes in Computer Science.Berlin：Springer，2007.4474592005.5566[4]Shi Jun，Xiao Zhi-Heng，Chang Qian.An algor ithm for recognizinggeometrical shapes automatically based on tunable filter.Journal of North University of China(NaturalScience)，2009，30(5)：467471)。这类方法的优缺点与第一类方法刚好相反，基于角点的方法可以很好地克服不连续直线情况的问题，实际上只需要角点就可以对多边形进行检测，但是对于角点缺失的情况则可能无法检测多边形。

第三种方法直接对图像进行一些全局性的操作，或者将图像转换到其他空间，直接计算得出多边形。这些方法出现时期较早，(Davies E R.Machine Vision：Theory，Algorithms，Practicalities，ThirdEdition.San Francisco：Elsevier，2005.387-410[6]Xudong，Yang，et al.Intelligent Detection of Convex Polygon Based onHough Transformation and Set Classifier.Intelligent Systems andApplications(ISA)，2010 2nd International Workshop on.IEEE，2010.[7]Barnes N，Loy G，Shaw D.The regular polygon detector.PatternRecognition，2010，43(3)：592-602)。它们的优点是步骤简单、可克服不连续、缺失角点情况。但是这类方法通常计算时间很长所以只适合比较简单的多边形检测例如三角形，甚至这类的方法只能用于检测正多边形。