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圖像處理
新聞詳情

邊緣匹配+雙直線

發(fā)布時(shí)間:2021-08-20 08:39:29 最后更新:2021-08-28 10:01:46 瀏覽次數(shù):1665

直線工具擬合目標(biāo)邊緣,求出目標(biāo)角度。

匹配作為粗定位使用,直線工具跟隨粗定位自動(dòng)改變位置;對(duì)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(guò)匹配類參數(shù)調(diào)整,直接對(duì)測(cè)量類參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

 

1.模板選擇與直線工具擺放

在主處理下拉列表中選擇【邊緣匹配+單直線】,在圖像范圍內(nèi)顯示橙色矩形框和直線工具。如果未見(jiàn),請(qǐng)點(diǎn)擊工具欄上方的【重置控件】。

 

1.1模板選擇

通過(guò)鼠標(biāo)改變ROI的大小,并拖放至適當(dāng)?shù)奈恢米鳛閷W(xué)習(xí)的模板

 

1.2直線工具擺放

1.2.1直線工具的鼠標(biāo)響應(yīng)

 

【1】直線工具有5個(gè)鼠標(biāo)控制點(diǎn),如上圖所示。

控制點(diǎn)A:使用鼠標(biāo)點(diǎn)選該控制點(diǎn)可拖動(dòng)整個(gè)直線工具

控制點(diǎn)B、C:使用鼠標(biāo)點(diǎn)選該控制點(diǎn)可改變直線工具寬度

控制點(diǎn)D、E:使用鼠標(biāo)點(diǎn)選該控制點(diǎn)可改變直線工具的高度

【2】鼠標(biāo)左鍵雙擊控制點(diǎn)A,可改變測(cè)量的極性,請(qǐng)注意黑白標(biāo)簽的改變。

                 

                       從黑到白                                                            從白到黑

【3】鼠標(biāo)右鍵雙擊控制點(diǎn)A,可改變直線工具的方向,請(qǐng)注意黑白標(biāo)簽上三角箭頭的改變。

           

                             從上到下                                                       從左到右

1.2.2直線工具擺放

利用鼠標(biāo)拖放直線工具至合適的位置,鼠標(biāo)操作修改直線工具的測(cè)量屬性,這樣方便地完成了直線工具的擺放。

 

1.3學(xué)習(xí)

點(diǎn)擊【方法學(xué)習(xí)】后,邊緣匹配+單直線方法的所有信息將被保存,并自動(dòng)進(jìn)行圖像處理,相關(guān)的信息將顯示。

 2.邊緣匹配的參數(shù)設(shè)置

點(diǎn)擊【高級(jí)參數(shù)】進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面。

 

【繪畫邊緣點(diǎn)】勾選后,將模板邊緣繪畫出來(lái)??捎^察匹配的準(zhǔn)確性。

                      

2.1個(gè)數(shù)

圖像中存在多個(gè)目標(biāo)時(shí),設(shè)置【個(gè)數(shù)】,即可返回多個(gè)目標(biāo)。

 

                      個(gè)數(shù):1                                                個(gè)數(shù):3

2.2分?jǐn)?shù)

目標(biāo)與模板間的相似度分?jǐn)?shù)。分?jǐn)?shù)越高,表示目標(biāo)與模板越相似。分?jǐn)?shù)在設(shè)置值之下的目標(biāo),將會(huì)被剔除。(請(qǐng)觀察下面圖中,每個(gè)目標(biāo)的分?jǐn)?shù))

  

                         分?jǐn)?shù):0.9                                                       分?jǐn)?shù):0.98

2.3比例容差

目標(biāo)與模板的大小比例變化時(shí),設(shè)置合適的比例容差,即可尋找大小變化的目標(biāo)。

 

                 比例容差:0%                                              比例容差:35%

2.4角度容差

圖像中的目標(biāo)發(fā)生角度變化,設(shè)置角度容差,即可更好地尋找角度發(fā)生旋轉(zhuǎn)的目標(biāo)。

 

                   角度容差:0 deg                                           角度容差:30 deg

2.5匹配速度

該參數(shù)的取值范圍在[0,2]之間,一般情況下,該參數(shù)默認(rèn)為0,表示在速度與搜索準(zhǔn)確性上達(dá)到最優(yōu)。當(dāng)圖像質(zhì)量較差,導(dǎo)致錯(cuò)誤搜索或未能搜索到目標(biāo)時(shí),調(diào)整該參數(shù)為1或2,可提升搜索目標(biāo)的準(zhǔn)確性,但同時(shí)會(huì)增加搜索時(shí)間。該參數(shù)越大,搜索準(zhǔn)確性越高,但是搜索時(shí)間也越長(zhǎng)。

2.6匹配位置

該參數(shù)提供了返回目標(biāo)的輔加選項(xiàng),可根據(jù)以下選項(xiàng)返回目標(biāo)數(shù)據(jù)。

 

【所有目標(biāo)】:返回所有的目標(biāo)

【分?jǐn)?shù)最大】:返回所有目標(biāo)中分?jǐn)?shù)最大的目標(biāo)

【最左邊的】:返回所有目標(biāo)中位置最左邊的目標(biāo)

【最右邊的】:返回所有目標(biāo)中位置最右邊的目標(biāo)

【最上邊的】:返回所有目標(biāo)中位置最上邊的目標(biāo)

【最下邊的】:返回所有目標(biāo)中位置最下邊的目標(biāo)

舉例:

 

                          所有目標(biāo)                                                         最左邊的

2.7模板修改

如模板存在干擾的邊緣特征點(diǎn),可以對(duì)模板輪廓進(jìn)行修改優(yōu)化,從而改善輪廓匹配搜索目標(biāo)的性能。算法在提取邊緣特征點(diǎn)時(shí),將不再考慮被涂的紅色區(qū)域內(nèi)的特征點(diǎn)。

2.7.1畫筆寬度

改變鼠標(biāo)畫筆的寬度,使修改更便利。

          

                 畫筆寬度:20                                             畫筆寬度:80

2.7.2全否/全是

全否:即圖中所有的輪廓全部不考慮,這時(shí)配合【擦除/選擇】中的【選擇】功能快速提取需要的輪廓。

 

                    全否

全是:即圖中所有的輪廓全部考慮,這時(shí)配合【擦除/選擇】中的【擦除】功能去除不需要的輪廓。

2.7.3擦除/選擇

【擦除】:使用鼠標(biāo)畫筆去除不考慮的輪廓點(diǎn)

【選擇】:使用鼠標(biāo)畫筆選擇考慮計(jì)算的輪廓點(diǎn)

     

            擦除:畫筆紅色                                               選擇:畫筆綠色

【擦除過(guò)程】

      

           鼠標(biāo)左鍵按下并涂畫                                      鼠標(biāo)左鍵抬起完成擦除

【選擇過(guò)程】

      

            鼠標(biāo)左鍵按下并選擇                                          鼠標(biāo)左鍵抬起完成選擇

2.7.4剔除雜點(diǎn)

當(dāng)圖像的質(zhì)量較差時(shí),邊緣模糊產(chǎn)生大量的雜點(diǎn);從而增加了搜索的時(shí)間,同時(shí)影響了搜索的準(zhǔn)確性。通過(guò)調(diào)整【剔除雜點(diǎn)】去除大部分的干擾點(diǎn),優(yōu)化了模板的輪廓信息。

           

               剔除雜點(diǎn):0                                                                  剔除雜點(diǎn):7

3.直線工具的參數(shù)設(shè)置

 

【使用匹配粗定位】:勾選后直線工具跟隨匹配位置改變,否則直線工具將在固定位置。

【曲線】:勾選后,在圖像區(qū)域繪畫出尋找路徑上的變化情況,觀察曲線與閾值線的關(guān)系,有助于設(shè)置【閾值】參數(shù)。

 

【采樣點(diǎn)】:勾選后,繪畫出測(cè)量到的采樣點(diǎn),觀察采樣點(diǎn)的分布情況,可助于設(shè)置參數(shù)。

 

3.1選擇

該參數(shù)提供按位置選擇的擬合直線結(jié)果。

 

        

                    第一條直線                                                         最后一條直線

3.2采樣步長(zhǎng)

該參數(shù)設(shè)置測(cè)量點(diǎn)的個(gè)數(shù)(卡尺個(gè)數(shù))。

3.3閾值

高于該參數(shù)值的邊緣點(diǎn)將會(huì)添加到擬合圓的點(diǎn)集中。結(jié)合【曲線】有助于設(shè)置該參數(shù)。

左圖中粉色直線為測(cè)量路徑,右圖是對(duì)應(yīng)的曲線。

      

                  測(cè)量的路徑                                                  曲線(紅線為閾值)

3.4濾波

粉色為一條測(cè)量路徑,該參數(shù)過(guò)濾測(cè)量路徑上的干擾點(diǎn)。

   

                     濾波:2                                                           濾波:8

3.5卡尺寬度

粉色為一條測(cè)量路徑,該參數(shù)調(diào)整使粉色路徑范圍加寬,如下圖所示。當(dāng)路徑上有干擾點(diǎn),調(diào)整卡尺寬度可有效抗干擾。

 

                                卡尺寬度0 對(duì)應(yīng)的曲線

 

                                卡尺寬度5對(duì)應(yīng)的曲線

3.6有效點(diǎn)比例

該參數(shù)表示參與擬合直線的有效點(diǎn)數(shù)量占總測(cè)量路徑數(shù)量的百分比。由于邊緣殘缺或部分邊緣點(diǎn)被剔除等情況,使得參與擬合直線的邊緣點(diǎn)數(shù)目減少,但不能低于該參數(shù)值,否則測(cè)量失敗。下圖中,有效點(diǎn)比例VPP:0.8929

 

3.7邊緣強(qiáng)度

當(dāng)邊緣模糊時(shí),可有效增強(qiáng)邊緣的強(qiáng)度,同時(shí)起到抗干擾的作用。

                                

                                     測(cè)量路徑

         

          邊緣強(qiáng)度:1                          邊緣強(qiáng)度:4

3.8濾波次數(shù)、濾波閾值

這兩個(gè)參數(shù)是組合使用的,它們起到剔除差異點(diǎn)的作用,提高擬合直線的準(zhǔn)確性。

【濾波次數(shù)】指執(zhí)行剔除差異點(diǎn)的次數(shù),強(qiáng)的差異點(diǎn)可能要執(zhí)行多次才被剔除。

【濾波閾值】留下的有效邊緣點(diǎn)到擬合直線的平均距離。

       

               濾波次數(shù):0                                             濾波次數(shù):2


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