[发明专利]一种鲁棒的圆形标志符形状质量检测方法

摘要

本发明提供了一种鲁棒的圆形标志符形状质量检测方法，对实际工业摄像机拍摄的含有噪声污染的图像通过阈值化和最大面积搜索策略处理，自适应地得到与背景彻底分离的圆形标志符图像区域；利用圆形的对称性特征设计圆形纵横差、单向等量形变指数等检测指标，并辅以圆度参数对圆形标志符进行形状质量检测。本发明能够准确定位目标区域，利用目标轮廓快速进行形状质量检测，具有准确性、快速性和鲁棒性的特点，为机器视觉检测中圆形标志符几何中心高精度检测定位提供形状质量合格的图像。

主权项

一种鲁棒的圆形标志符形状质量检测方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一、对于N行M列的灰度图像Iorg，灰度的取值范围为[0，255]，Iorg＝g(x，y)，0≤x≤M‑1，0≤y≤N‑1，遍历整幅图像：(1)计算灰度峰值index；(2)计算平均灰度值对每一个灰度值大于ave的像素点计算其灰度值与ave灰度值的差detave，以所有detave的平均值meanave作为增量，得到灰度值处在ave和255之间的平均灰度值ave0＝ave+meanave；(3)得到二值化阈值其中m1为灰度值为ave0的像素个数，m2为灰度值为index的像素个数；步骤二、利用二值化阈值Tb对图像Iorg进行二值化处理，得到二值化图像Ibi＝f(x，y)，则在二值化图像Ibi中进行连通域标记，连通域面积最大者即为圆形标志符；步骤三、在二值化图像Ibi＝f(x，y)中，对步骤二中获得的圆形标志符区域做轮廓提取，构造边缘点集V＝{(xvi,yvi)|i＝1,2,…,Q}，式中，Q为边缘点的总个数；由边缘点集可得到圆形标志符的外接矩形W＝Δxv＝xv_max‑xv_min，H＝Δyv＝yv_max‑yv_min，式中，W为外接矩形的宽，H为外接矩形的高；xv_max，xv_min分别为V中的X坐标的最大值和最小值，yv_max，yv_min分别为V中的Y坐标的最大值和最小值；按照以下步骤进行判断：(1)取W和H中较小者为dmin，较大者为dmax，Δd＝dmax‑dmin表示圆形纵横差；若Δd＞dmin/4，则退出计算，对下一幅新拍摄的图像进行检测；若Δd≤dmin/4，则进入下一步；(2)遍历集合V的所有元素(xvi，yvi)，计算圆形标志符轮廓的中心位置：Vavex=1QΣi=1Qxvi,Vavey=1QΣi=1Qyvi]]>计算圆形标志符外接矩形的中心位置：Favex=(xv_min+xv_max)2,Favey=(yv_min+yv_max)2]]>则圆形标志符轮廓中心位置与外接矩形中心位置差表示为：Δg＝min{|Vavex‑Favex|,|Vavex‑Favex|}定义单向等量形变指数P＝Δg/dmin，当P＞1/20时，退出计算，对下一幅新拍摄的图像进行检测；当P≤1/20时，进入下一步；(3)计算圆度参数其中，S为圆形标志符区域的像素点个数，L为采用八邻域方法计算的圆形标志符周长；当C＜0.6时，退出计算，对下一幅新拍摄的图像进行检测；当C≥0.6时，圆形标志符的形状质量符合要求，检测出的圆形标志符将进入后续圆心检测定位阶段。