[发明专利]基于计算机视觉成像的工业型材几何尺寸自动检测方法

说明书

本发明公开了一种基于计算机视觉成像的工业型材几何尺寸自动检测方法，包括步骤：从输入源获取图像，自动检测型材位置并提取感兴趣区；对提取图像进行检测前预处理，改善图片动态范围并得到二值图；分别提取内外轮廓，并做多边形拟合；对于外轮廓，判断多边形顶点处于直线或曲线上，对于内轮廓，判断其为孔或槽；对于外轮廓，根据判断结果计算直线与曲线参数，对于内轮廓，计算孔的位置与半径，槽的位置、长宽与倾斜度；最后，输出检测参数，并将检测结果标注于原图，展现给用户。本发明自动识别图片中工业型材位置，运用计算机视觉和图像处理技术，精确检测输出工业型材的直线、曲线、内部钻孔、锯槽与铣槽各项参数，并将结果标注于原图上。

技术领域

本发明涉及计算机视觉与图形图像处理技术领域，具体涉及一种基于计算机视觉成像的工业型材几何尺寸自动检测方法。

背景技术

由于工业自动化的高度发展，工厂为了提高工件检测效率，开始引入自动化的、非接触式的工件尺寸检测方法。并且近年来照相机成像技术愈发成熟，因此可以通过计算级视觉技术和图像处理技术通过图像对工业型材的尺寸参数较为精确地测量。

Nobuyuki Ostu于1979年的IEEE期刊上发表了题为《A Threshold SelectionMethod from Gray-Level Histograms》的文章。文章提出了一种自动基于聚类选取阈值的方法对图片进行二值化。这种方法能够在图像二值化过程中很好地将目标物体与背景区分开来，因此能很好地保存工业型材需要检测的细节。

Satoshi Suzuki与Keiichi Abe于1985年发表了题为《TopologicalStructuralAnalysis ofDigitized Binary Image by BorderFollowing》的文章，公开了一种基于边缘跟随的二值图拓扑结构分析方法。文中利用跟踪边界与边界编号的方法分析二值图片中的拓扑结构，构建各个轮廓的拓扑关系树，从而能够分析出内外轮廓的相互包含关系。

David Douglas与Thomas Peucker于1973年发表了题为《Algorithms for theReduction ofthe Number ofPoints Required to Represent a Digitized Line oritsCaricature》的文章，提出了一种迭代适应点算法将曲线近似表示为一系列点，并且减少点数目的方法。使用这种方法对轮廓进行多边形拟合，可以准确提取轮廓主要特征而减少噪声干扰。

Gander,Walter,Gene H.Golub,Rolf Strebel于1996年发表了题为《Least-Square Fitting ofCircles and Ellipses》的文章，公开了一种使用最小二乘法拟合圆或椭圆的方法。这种方法首先用最小二乘法建立输入点关于拟合后圆的残差方程，然后通过解残差方程使其尽可能为零的方法确定圆的圆心坐标与半径。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种基于计算机视觉成像的工业型材几何尺寸自动检测方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于计算机视觉成像的工业型材几何尺寸自动检测方法，所述的工业型材几何尺寸自动检测方法包括以下步骤：

S1、从输入源获取图像，自动检测型材位置并提取感兴趣区域；

S2、对提取的图像感兴趣区域进行检测前预处理，改善图像动态范围并得到二值图；

S3、分别提取内外轮廓，并做多边形拟合；

S4、对于外轮廓，判断多边形顶点处于直线或曲线上，对于内轮廓，判断其为孔或槽；

S5、对于外轮廓，根据判断结果计算直线与曲线参数，对于内轮廓，计算孔的位置与半径，槽的位置、长宽与倾斜度；