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圖像處理
新聞詳情

圖像處理方法說明:直線交點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間:2021-04-19 18:47:11 最后更新:2021-04-29 09:28:09 瀏覽次數(shù):2303

直線交點(diǎn),通過直線擬合模塊尋找直線邊后,計(jì)算直線的交點(diǎn)。

匹配作為粗定位使用,直線擬合模塊根據(jù)粗定位自動(dòng)改變位置;對于目標(biāo)比較固定的情況,可不采用粗定位功能。

當(dāng)不需要粗定位時(shí),可跳過匹配類參數(shù)調(diào)整,直接對測量類參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

通過圖像方法主處理下拉框選擇 直線交點(diǎn) 


【鼠標(biāo)操作】通過鼠標(biāo)改變 ROI 大小并拖放至合適區(qū)域作為學(xué)習(xí)的模板。

鼠標(biāo)改變 LGA 和 LGB 模塊的角度和位置進(jìn)行直線擬合;特別地,鼠標(biāo)左鍵在 LGA 和 LGB 模塊的中點(diǎn)雙擊可改變尋邊模式(黑到白 或 白到黑)

【方法學(xué)習(xí)】保存該方法及模板


VPP:表示有效點(diǎn)百分比例  

點(diǎn)擊高級參數(shù)進(jìn)行匹配類參數(shù)調(diào)整 


【個(gè)數(shù)】希望尋找的目標(biāo)數(shù)量

【分?jǐn)?shù)】目標(biāo)與模板間的相似度分?jǐn)?shù)

【比例容差】目標(biāo)與模板間的大小比例變化

【角度基準(zhǔn)】目標(biāo)在圖像中的旋轉(zhuǎn)角度

【角度容差】在<角度基準(zhǔn)>基礎(chǔ)上的尋找角度范圍

【匹配位置】分?jǐn)?shù)最大,最左邊的,最右邊的,最上邊的,最下邊的

            當(dāng)圖像中存在多個(gè)目標(biāo)時(shí),可選擇返回其中符合位置的一個(gè)。

【相關(guān)模式】Standard、Gain Normalized、Offset Normalized 及 Normalized

       Standard:目標(biāo)區(qū)域與模板間直接的相關(guān)度計(jì)算

            Gain Normalized:針對圖像產(chǎn)生對比度變化,先進(jìn)行增益歸一化后再進(jìn)行相關(guān)度計(jì)算

            Offset Normalized:針對光照引起的明暗變化,先進(jìn)行像素值整體偏移歸一化后再進(jìn)行相

關(guān)度計(jì)算

            Normalized:考慮 Gain 和 Offset 變化的歸一化相關(guān)度計(jì)算方式

【模板修改】彈出模板修改框?qū)δ0暹M(jìn)行修改


模板修改 

如模板存在干擾區(qū)域,可通過鼠標(biāo)操作進(jìn)行模板修改。


如下圖,算法將不再考慮被涂的紅色區(qū)域像素。



Gauge 量測模塊參數(shù)調(diào)整 


【使用匹配粗定位】 選擇是否需要粗定位。勾選后,量測模塊的姿態(tài)將跟隨匹配到的目標(biāo)姿態(tài)進(jìn)行改變

【匹配是否考慮預(yù)處理效果】 勾選后,匹配算法將在未經(jīng)過預(yù)處理的圖像上尋找目標(biāo)。這是由于有時(shí)經(jīng)過預(yù)處理后的圖像更利于尋邊,但卻不利于匹配處理。

【采樣點(diǎn)】 勾選后,顯示所有直線上的特征點(diǎn),對調(diào)整下面的高級參數(shù)有幫助。如下圖:



【測量參數(shù)】

形狀的擬合,首先是通過在設(shè)定的方向上尋找出邊緣點(diǎn),再進(jìn)行相關(guān)形狀的擬合的。測量參數(shù)全部都是針對每一條路徑上的像素曲線變化率進(jìn)行操作的。


形狀擬合中某一條路徑的尋點(diǎn) 路徑上的像素曲線及其變化率

    上右圖中,紅色曲線代表了左圖中紅色路徑上像素值的排列;藍(lán)色線代表了像素值曲線的變化率, 數(shù)學(xué)上是像素值曲線的一階導(dǎo)數(shù)??梢院唵蔚乩斫猓兓是€上的一個(gè)峰或一個(gè)谷對應(yīng)的就是一個(gè)邊緣上的過渡點(diǎn),即是我們要尋找的邊緣點(diǎn)。

形狀擬合的基礎(chǔ)是每一條路徑上的尋找邊緣點(diǎn)操作,而尋找邊緣點(diǎn)操作主要是對像素曲線變化率的控制。

像素變化率曲線上會有若干個(gè)概念,如下圖所示:

 

上圖中,藍(lán)色為像素變化率曲線。底下的藍(lán)色直線代表的是 Threshold;Threshold 與峰值(或谷值)

之間的差稱為 Amplitude;由 Threshold 及高于 Threshold 以上的變化率曲線圍成的稱為 Area。

<1> 選擇:包括 From Begin、From End、Largest Amplitude、Largest Area 及 Closet

           可能在一條路徑上會尋找到若干個(gè)過渡點(diǎn),通過該參數(shù)控制選取哪一個(gè)作為邊緣點(diǎn)。From Begin:指從設(shè)定尋點(diǎn)方向開始的第一個(gè)過渡點(diǎn)作為邊緣點(diǎn)

From End: 指從設(shè)定尋點(diǎn)方向開始的最后一個(gè)過渡點(diǎn)作為邊緣點(diǎn)Largest Amplitude:以 Amplitude 最大值的過渡點(diǎn)作為邊緣點(diǎn)Largest Area:以 Area 最大值的過渡點(diǎn)作為邊緣點(diǎn)

Closet:以最靠近擬合模塊的中點(diǎn)線的過渡點(diǎn)作為邊緣點(diǎn)



下面 3 圖分別為 Largest Area、Largest Amplitude 及 From Begin 情況下的選擇的邊緣點(diǎn)。

<2> 采樣步長:形狀擬合過程中的采樣點(diǎn)間隔

<3>閾值: 高于此值的像素變化率峰值(或谷值)才被考慮成過渡點(diǎn)

<4>濾波:徑向平滑系數(shù),可過濾路徑上像素噪點(diǎn)

 

                濾 波 = 0 濾 波 = 10

擬合路徑上有一黑色噪點(diǎn),調(diào)整濾波值做中值濾波,噪點(diǎn)被過濾,最終選擇了下方的擬合點(diǎn)。

<5>鄰比:形狀擬合時(shí),一條路徑上可能出現(xiàn)多個(gè)過渡點(diǎn)。該參數(shù)表示當(dāng)前邊緣點(diǎn)的選擇參考鄰近多少個(gè)路徑的取點(diǎn)情況。

 

               鄰 比 = 0 鄰 比 = 9

調(diào)整鄰比值表示右上圖中的紫色窗口,當(dāng)前路徑將參考紫色窗口內(nèi)其它點(diǎn)的選擇情況,放棄黑色噪點(diǎn)。

<6>最小幅值:高于此值的像素變化率曲線值才被考慮成邊緣點(diǎn)

<7>最小面積: 高于此值的像素變化率曲線值才被考慮成邊緣點(diǎn)

【差異點(diǎn)剔除】

差異點(diǎn)是遠(yuǎn)離有效點(diǎn)集合的點(diǎn),它的出現(xiàn)會影響形狀(直線、圓、矩形)的逼近程度,需要將其剔除。下圖所示為剔除圓上的差異點(diǎn):


<1>濾波次數(shù):在擬合過程中檢測差異點(diǎn)的次數(shù)

<2>濾波閾值:該值的倒數(shù)即為所有邊緣點(diǎn)到擬合出的直線的平均距離。

          到擬合直線距離大于該平均距離的點(diǎn)即為差異點(diǎn)。

<3>有效點(diǎn)比例:未被剔除的點(diǎn)即為有效點(diǎn),該參數(shù)表示有效點(diǎn)占所有邊緣點(diǎn)的比例。

            該參數(shù)能檢測出直線邊是否有損壞。

【兩直線的夾角誤差】一般地,我們認(rèn)為兩直線的夾角是 90 度。該參數(shù)表示實(shí)際中兩直線夾角的容差。

如設(shè)置為 5 時(shí),表示兩直線夾角為 85 度至 95 度之間均可被接受。

函數(shù)取值 

執(zhí)行 SY_IP_ImgProc()進(jìn)行處理后,返回 ImgProcResult 結(jié)構(gòu)體,其中 X、Y 為交點(diǎn)的坐標(biāo)。 

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