[发明专利]一种基于PCA和分段RHT的PCB图像圆检测方法

权利要求书

1.一种基于PCA和分段RHT的PCB图像圆检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.载入原始彩色PCB板图像；

S2.对图像进行灰度二值化，采用边缘检测算法提取图像边缘，除去交叉次数较多的点；

S3.对灰度二值化图像中的线段进行标记，找出长度大于所设阈值t的线段；

S4.对每条线段进行PCA方向分析，得到特征值，保留类圆曲线段；

S5.对类圆曲线段进行圆拟合，得到粗略圆参数，在类圆曲线段中筛选出有效曲线段；

S6.对有效曲线段进行分段圆检测，得到精确圆参数。

2.根据权利要求1所述的基于PCA和分段RHT的PCB图像圆检测方法，其特征在于，所述步骤S4的PCA方向分析具体步骤如下：

对于每条线段，设像素为N,任一点坐标(x_i,y_i),根据以下公式：

得出S₁₁,S₁₂,S₂₁和S₂₂，用于构成以下协方差矩阵：

得出S的特征根λ₁和λ₂；

判断线段是否为满足条件1≤λ₁/λ₂≤t的类圆曲线段，如果是，则保留，否则就除去。

3.根据权利要求1所述的基于PCA和分段RHT的PCB图像圆检测方法，其特征在于，所述步骤S5中圆拟合的具体过程如下：

采用带约束的最小二乘圆拟合法，近似得到圆的圆心和半径，用于筛选曲线段。

4.根据权利要求1所述的基于PCA和分段RHT的PCB图像圆检测方法，其特征在于，所述步骤S6中分段圆检测采用随机霍夫变换，具体过程如下：

设D为保留下来的图像边缘点集，对有效曲线段进行标记，按照标记顺序依次进行随机霍夫变换：

从曲线段点集中随机选取3个点，确定一个候选圆参数，通过证据积累计算曲线段点集中落在该候选圆上的点数，若大于圆所必需的最小点数，则确认该候选圆为真实圆，从D中删除该圆上的点，然后继续进行下一个圆的检测，直到所有的曲线段都检测完毕。

5.根据权利要求1所述的基于PCA和分段RHT的PCB图像圆检测方法，其特征在于，所述步骤S6在得到精确圆参数后，在图像空间删除对应的像素点，直到所有的曲线段检测完毕。

6.根据权利要求1所述的基于PCA和分段RHT的PCB图像圆检测方法，其特征在于，所述阈值t为1.5。

7.根据权利要求1所述的基于PCA和分段RHT的PCB图像圆检测方法，其特征在于，所述边缘检测算法为canny算子。