基于灰度矩亚像素定位算子的视觉测量方法研究

根据灰度矩算子在目标成像前后的矩不变特性,提出了一种利用目标图像成像前后三阶灰度矩进行亚像素定位的多源视觉测量方法.该方法在获取到被测对象的图像后,首先根据其特点利用图像增强算法与传统的边缘检测算法进行预处理与边缘粗定位,然后根据物体成像前后灰度矩算子不变的特性将边缘定位在亚像素级精度上,之后利用直线拟合法确定被测对象的参数,最后采用多个传感器分别获得测量结果并进行加权平均,以进一步提高测量结果的精度.仿真测量结果表明,该方法具有精度高、抗噪声性能好等特点.

改进Zernike矩的亚像素圆孔类零件测量方法

为了提高圆孔类零件半径尺寸的测量精度,提出一种改进的Zernike矩亚像素圆孔类零件测量方法。首先对传统Canny算子进行改进,分别在图像输入、去噪、梯度幅值计算和阈值选取方式上进行了优化,实现圆孔中心像素级边缘坐标的粗定位;其次提取待测零件圆孔所在的目标区域边缘像素点,利用在Ghosal算法的基础上提出新的边缘判断条件和采用迭代法计算得到Zernike矩的最佳灰度阶跃阈值来判断并获取亚像素边缘点,且从灰度边缘模型的角度对误差进行了分析;最后利用最小二乘原理实现圆孔中心坐标和半径的高精度检测和测量。仿真结果表明,改进算法的圆心坐标相对误差在0.02pixels范围内,半径的相对误差精度为0.05pixels范围内。通过对几个不同零件的实际测量,实验结果表明,改进后的算法和原算法与人工测量值对比,改进后的算法相对误差值更低,得到的实际值更接近人工测量值,测量精度明显高于传统的Zernike矩算法,所达到的测量精度能够满足工业零件生产过程中的精度要求。