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基于Zernike正交矩的图像亚像素边缘检测算法改进 被引量：89
1
作者 高世一 赵明扬 +1 位作者 张雷 邹媛媛 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1163-1168,共6页
介绍了Zernike矩及基于Zernike矩的图像亚像素边缘检测原理,针对Ghosal提出的基于Zernike矩的亚像素图像边缘检测算法检测出的图像存在边缘较粗及边缘亚像素定位精度低等不足,提出了一种改进算法.推导了7×7 Zernike矩模板系数,提... 介绍了Zernike矩及基于Zernike矩的图像亚像素边缘检测原理,针对Ghosal提出的基于Zernike矩的亚像素图像边缘检测算法检测出的图像存在边缘较粗及边缘亚像素定位精度低等不足,提出了一种改进算法.推导了7×7 Zernike矩模板系数,提出一种新的边缘判断依据.改进的算法能较好检测图像边缘并实现了较高的边缘定位.最后,设计了3组不同的实验.实验结果同Canny算子及Ghosal算法相比,证明了改进算法的优越性. 展开更多
关键词 ZERNIKE矩 业像素 边缘检测 图像处理
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一种基于多项式插值改进的亚像素细分算法 被引量：49
2
作者 李庆利 张少军 +3 位作者 李忠富 白荫玖 金剑 苟中魁 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期280-283,共4页
介绍了一种基于多项式插值法的改进的亚像素细分算法及相应计算模板和公式,并对算法的误差进行了分析.本算法应用在经典Sobel算子基础上构造出的方向模板,对灰度图像进行处理,得到梯度图像,然后在梯度图像上沿目标边缘的梯度方向进行多... 介绍了一种基于多项式插值法的改进的亚像素细分算法及相应计算模板和公式,并对算法的误差进行了分析.本算法应用在经典Sobel算子基础上构造出的方向模板,对灰度图像进行处理,得到梯度图像,然后在梯度图像上沿目标边缘的梯度方向进行多项式插值法亚像素细分计算,对目标边缘进行亚像素精确定位.实例说明本算法是可行的. 展开更多
关键词 灰度图像 图像处理 梯度图像 边缘检测 图像分割 多项式插值 亚像素细分算法
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基于灰度矩的CCD图像亚像素边缘检测算法研究 被引量：42
3
作者 张永宏 胡德金 +1 位作者 张凯 徐俊杰 《光学技术》 CAS CSCD 2004年第6期693-695,698,共4页
根据灰度矩算子在目标成像前后的矩不变特性,利用Tabatabai等人提出的前三阶灰度矩建立了亚像素边缘检测算法的完备数学模型。通过实验对该算法的有效性和检测精度进行了研究,给出了工件的实测尺寸对比结果。实验表明:基于灰度矩算子的... 根据灰度矩算子在目标成像前后的矩不变特性,利用Tabatabai等人提出的前三阶灰度矩建立了亚像素边缘检测算法的完备数学模型。通过实验对该算法的有效性和检测精度进行了研究,给出了工件的实测尺寸对比结果。实验表明:基于灰度矩算子的亚像素边缘检测算法比传统算子具有更高的检测定位精度,可满足图像目标高精度实时在线测量的要求。 展开更多
关键词 灰度矩 亚像素 边缘检测 阶跃边缘 归一化
原文传递
基于Zernike矩的亚像素边缘定位算法 被引量：29
4
作者 崔继文 谭久彬 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期779-782,785,共5页
亚像素软件处理技术可以在一定程度上补偿图像测量系统由硬件限制引起的边缘定位精度,提出了一种基于Zernike矩的亚像素边缘定位算法。该算法利用Zernike多项式的正交性与完备性以及复数矩幅度的旋转不变性计算出边缘的亚像素位置。计... 亚像素软件处理技术可以在一定程度上补偿图像测量系统由硬件限制引起的边缘定位精度,提出了一种基于Zernike矩的亚像素边缘定位算法。该算法利用Zernike多项式的正交性与完备性以及复数矩幅度的旋转不变性计算出边缘的亚像素位置。计算出了像素为正方形与矩形(长宽比为4∶3)时的矩模板,使其应用范围进一步扩大。分析了由于矩模板产生的原理偏差,并提出了修正公式,使定位精度得到提高。进一步推导出了实际边缘模型的定位公式,导出了其存在的偏差,并进行了补偿。最终的实验结果表明,补偿后的算法对直线的定位精度达0.05像素,对曲线的定位精度可达0.07像素。 展开更多
关键词 图像分辨率 亚像素定位 Zernike矩模板 边缘模型
原文传递
改进的空间矩亚像素边缘检测算法 被引量：18
5
作者 王社阳 宋申民 +1 位作者 陈兴林 强文义 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期870-872,876,共4页
为解决Lyvers算法在利用空间矩进行亚像素边缘检测时交点附近的边缘检测误差大的问题,对交点附近的边缘模型进行了分析,提出利用空间矩多项式判断边缘交点,然后利用双线性插值法和牛顿迭代法来求取多项式的解,而多项式的解就是亚像素边... 为解决Lyvers算法在利用空间矩进行亚像素边缘检测时交点附近的边缘检测误差大的问题,对交点附近的边缘模型进行了分析,提出利用空间矩多项式判断边缘交点,然后利用双线性插值法和牛顿迭代法来求取多项式的解,而多项式的解就是亚像素边缘检测结果.实验证明,改进算法很好地弥补了Lyvers算法在交点附近的计算误差. 展开更多
关键词 空间矩 亚像素 边缘检测
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基于Zernike矩亚像素边缘检测的快速算法 被引量：23
6
作者 杨浩 裴蕾 李昌顺 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第11期4380-4382,4385,共4页
为了克服传统的Zernike法在边缘检测过程中,由于人工手动选取阈值而带来的低效率、高误判等不足,将原算法与Otsu法相结合,提出了一种边缘检测的快速算法。利用传统的Zernike法计算出图像的阶跃灰度矩阵,再将该矩阵作为计算对象,用Otsu... 为了克服传统的Zernike法在边缘检测过程中,由于人工手动选取阈值而带来的低效率、高误判等不足,将原算法与Otsu法相结合,提出了一种边缘检测的快速算法。利用传统的Zernike法计算出图像的阶跃灰度矩阵,再将该矩阵作为计算对象,用Otsu法直接得到最优的阶跃灰度阈值进行边缘判别,并考虑了由于边缘模型带来的误差,在保证检测效果的同时缩短了检测时间。实验结果表明,改进的算法能够更有效地完成边缘检测,补偿后的亚像素定位更准确。 展开更多
关键词 ZERNIKE矩 Otsu自适应阈值法 亚像素 边缘检测 误差补偿
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薄片零件机器视觉图像亚像素边缘检测 被引量：14
7
作者 伍济钢 宾鸿赞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期297-300,共4页
针对基于机器视觉的薄片零件尺寸在线高精度检测系统中的边缘检测问题,提出了一种新颖的精确亚像素边缘检测方法。用简单阈值法对待检零件图像进行二值化;用团块面积阈值法去除待检零件图像中的噪声;用二值数学形态学方法进行像素级边... 针对基于机器视觉的薄片零件尺寸在线高精度检测系统中的边缘检测问题,提出了一种新颖的精确亚像素边缘检测方法。用简单阈值法对待检零件图像进行二值化;用团块面积阈值法去除待检零件图像中的噪声;用二值数学形态学方法进行像素级边缘检测获得单像素宽连通的像素级轮廓;用基于三次样条插值的9×9pixel矩形透镜法进行亚像素边缘检测获得亚像素级轮廓。实验结果表明,该方法计算速度快、抗噪声能力强、检测精度高、亚像素边缘定位精度可达微米级。 展开更多
关键词 薄片零件 尺寸检测 机器视觉 亚像素 边缘检测
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基于空间矩的圆标记中心亚像素定位算法 被引量：12
8
作者 郭玉波 姚郁 遆晓光 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期160-163,共4页
针对圆标记中心的高定位精度要求,提出一种新的基于空间矩的亚像素定位算法。建立了基于空间矩的圆曲线亚像素边缘检测算法,并用最小二乘边缘拟合算法来获取圆标记中心的亚像素位置,克服了基于传统的Lyvers空间矩算法进行圆标记中心定... 针对圆标记中心的高定位精度要求,提出一种新的基于空间矩的亚像素定位算法。建立了基于空间矩的圆曲线亚像素边缘检测算法,并用最小二乘边缘拟合算法来获取圆标记中心的亚像素位置,克服了基于传统的Lyvers空间矩算法进行圆标记中心定位存在的误差大的缺点。仿真对比实验表明该算法相对于其他算法具有更高的精度。 展开更多
关键词 计算机应用 空间矩 亚像素 边缘检测 拟合算法
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Zernike矩和曲率的圆形中心亚像素定位 被引量：10
9
作者 刘金颂 原思聪 江祥奎 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第29期153-155,199,共4页
提出了一种基于Zernike矩和曲率不变的圆形标记椭圆图像中心的亚像素精确定位方法。首先采用多结构元多尺度形态学边缘检测算子提取椭圆图像的像素级边缘并滤除噪声,其次构造出椭圆图像的Zernike矩求解模型并结合曲率不变性计算出椭圆... 提出了一种基于Zernike矩和曲率不变的圆形标记椭圆图像中心的亚像素精确定位方法。首先采用多结构元多尺度形态学边缘检测算子提取椭圆图像的像素级边缘并滤除噪声,其次构造出椭圆图像的Zernike矩求解模型并结合曲率不变性计算出椭圆的亚像素边缘,最后利用最小二乘拟合对椭圆中心进行精确定位。实验结果表明:该方法具有计算速度快、定位精度高的优点,可用于高精度视觉测量。 展开更多
关键词 ZERNIKE矩 曲率 形态学 亚像素边缘 最小二乘拟合
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基于机器视觉的点胶质量检测方法 被引量：9
10
作者 贺香华 陈从桂 +2 位作者 周聪 谢德芳 谢宏威 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第11期99-101,106,共4页
针对传统点胶缺陷检测成本高、效率低等问题,提出基于机器视觉的点胶质量检测方法。通过图像分割以及形态学等图像处理手段,结合亚像素边缘提取方法准确定位出点胶区域轮廓,选取模板,采用归一化互相关匹配算法进行模板匹配,计算刚性仿... 针对传统点胶缺陷检测成本高、效率低等问题,提出基于机器视觉的点胶质量检测方法。通过图像分割以及形态学等图像处理手段,结合亚像素边缘提取方法准确定位出点胶区域轮廓,选取模板,采用归一化互相关匹配算法进行模板匹配,计算刚性仿射变换矩阵,并将其应用于待检产品图像,通过对目标区域计算,判断合格品及不合格产品的类型。实验结果表明,文章所提方案能快速、准确的判别出产品是否合格,并针对不合格产品判断其类型,准确率为99.6%,检测时间为354.6ms,具有良好的准确性以及快速性,满足工业生产要求。 展开更多
关键词 机器视觉 亚像素边缘 归一化互相关 仿射变换 点胶缺陷检测
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基于机器视觉的圆形垫圈尺寸测量系统设计 被引量：7
11
作者 张炳星 高军伟 +1 位作者 王建冲 刘佳浩 《工具技术》 北大核心 2023年第7期141-145,共5页
针对传统工业检测中人工测量工件尺寸存在效率低、精度差等问题,设计了基于机器视觉的圆形垫圈尺寸测量系统。在MATLAB软件中对CCD相机进行尺寸标定,对采集的图像进行灰度处理,使用改进后的Canny自适应迭代阈值算法对图像进行边缘检测,... 针对传统工业检测中人工测量工件尺寸存在效率低、精度差等问题,设计了基于机器视觉的圆形垫圈尺寸测量系统。在MATLAB软件中对CCD相机进行尺寸标定,对采集的图像进行灰度处理,使用改进后的Canny自适应迭代阈值算法对图像进行边缘检测,对边缘坐标进行双线性插值并提取亚像素边缘坐标,根据最小二乘法对亚像素边缘坐标进行圆拟合,得到工件内径与外径尺寸。实验结果表明,本系统的测量精度可达到±0.02mm,可应用于圆形工件的视觉测量。 展开更多
关键词 机器视觉 尺寸测量 边缘检测 亚像素边缘 最小二乘法
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光照不均匀下的工件图像亚像素边缘检测 被引量：6
12
作者 刘红涛 陆安江 +2 位作者 彭熙舜 杨教 龙纪安 《国外电子测量技术》 北大核心 2022年第10期1-7,共7页
针对光照不均匀环境下传统边缘检测算子出现的边缘检测模糊、自适应差等问题,提出了一种基于Retinex理论和改进的高斯拟合亚像素边缘检测算法。首先采用Retinex理论对照度分量和反射分量同时进行处理;其次利用传统的Canny算子获取图像... 针对光照不均匀环境下传统边缘检测算子出现的边缘检测模糊、自适应差等问题,提出了一种基于Retinex理论和改进的高斯拟合亚像素边缘检测算法。首先采用Retinex理论对照度分量和反射分量同时进行处理;其次利用传统的Canny算子获取图像边缘的像素坐标点,改进梯度矩阵来选取拟合点后找到梯度矩阵的切线方向,之后利用法线上的像素点计算所得的梯度值进行高斯拟合获取亚像素点坐标;最后利用八邻域查找连接每个轮廓的亚像素点并输出工件边缘图像。实验结果表明,相较于Zernike矩算法和其他两种高斯拟合算法,算法在4组图像实验中的Pratt品质因数、均方误差、峰值信噪比、结构相似性指标的均值为0.727、11 980、7.64、0.093,各组数据均优于其他3种算法,具有一定的普适性。 展开更多
关键词 RETINEX理论 梯度矩阵 高斯拟合 亚像素边缘
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基于曲线拟和的亚像素边缘检测 被引量：5
13
作者 李云 夏若安 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2008年第6期82-84,共3页
提出了一种高精度零件尺寸测量的亚像素边缘检测算法,采用改进的Sobel算子去掉局部非极大值点获得像素级边缘,在梯度方向上进行高斯曲线拟合,可实现图像边缘亚像素精确定位,提高测量系统的精度。
关键词 图像测量 亚像素 曲线拟合 边缘检测
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架空导线压接对边距的图像测量方法 被引量：1
14
作者 关华深 张俊杰 +2 位作者 屈盛官 孙国富 邵徽图 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期236-244,共9页
压接导线主要应用于架空线路建设,其对边距对线路安全运行及服役期限起到重要作用。针对传统人工测量存在的可靠性差、效率低的缺点,提出了一种基于图像处理的压接对边距测量方法。首先根据图像的累计灰度突变点自动裁剪被测区域并进行... 压接导线主要应用于架空线路建设,其对边距对线路安全运行及服役期限起到重要作用。针对传统人工测量存在的可靠性差、效率低的缺点,提出了一种基于图像处理的压接对边距测量方法。首先根据图像的累计灰度突变点自动裁剪被测区域并进行中值滤波,然后基于改进Otsu阈值法获得边缘连续的二值图像;再分别使用形态学处理和高斯曲线拟合法对边缘进行二次定位,得到亚像素级边缘点;最后采用基于随机抽样一致性(random sample consensus, RANSAC)的最小二乘拟合方法完成上下边缘点的曲线拟合,实现压接对边距的测量。通过模拟试验表明了RANSAC拟合经过10次迭代后测量算法的效果较好,测量误差小于0.1 pixels;而实际导线测量试验结果表明,改进Otsu算法对光照强度具有适应性,同时与人工测量相比,图像测量方法的最大相对偏差为1.82%,重复标准差提高60%,平均耗时仅为人工测量的1/10,能够实现压接对边距高效可靠的测量。 展开更多
关键词 导线压接 对边距 二值化 亚像素边缘 图像测量
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基于视觉跟踪式自准直仪的十字线提取技术 被引量：5
15
作者 徐凤茹 林玉池 +2 位作者 赵美蓉 黄银国 靳展 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1211-1214,共4页
针对视觉跟踪式自准直仪中如何快速精确提取十字线的问题,根据图像灰度特性及灰度分布特点,提出了一种基于视觉跟踪式自准直仪的十字线提取算法。对图像进行预处理后,进行轮廓提取获得十字线像素级边缘,采用改进的一阶微分期望法精确确... 针对视觉跟踪式自准直仪中如何快速精确提取十字线的问题,根据图像灰度特性及灰度分布特点,提出了一种基于视觉跟踪式自准直仪的十字线提取算法。对图像进行预处理后,进行轮廓提取获得十字线像素级边缘,采用改进的一阶微分期望法精确确定十字线亚像素边缘,利用直线拟合获得边缘直线方程,从而获得精确的十字线中心。实验结果表明,该方法具有较高的提取精度,并且计算简便、实时性好、适用性强。 展开更多
关键词 自准直仪 亚像素 视觉跟踪 边缘检测
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基于改进Canny和灰度矩的水下图像边缘检测方法研究 被引量：1
16
作者 陈振娅 刘增力 《农业装备与车辆工程》 2024年第3期107-110,120,共5页
针对水下图像对比度差、模糊,致使检测出的边缘存在不连续和伪边缘的问题,提出一种基于改进的Canny和亚像素的水下图像边缘检测方法。采用改进的Canny算法检测水下图像的像素级边缘,在此基础上采用灰度矩提取图像的亚像素边缘特征,提高... 针对水下图像对比度差、模糊,致使检测出的边缘存在不连续和伪边缘的问题,提出一种基于改进的Canny和亚像素的水下图像边缘检测方法。采用改进的Canny算法检测水下图像的像素级边缘,在此基础上采用灰度矩提取图像的亚像素边缘特征,提高边缘的定位精度和检测率。实验结果表明,提出的算法相较于传统的像素级边缘检测算法在边缘轮廓的提取、减少伪边缘、提升边缘精度方面有较大优势,尤其是对深海环境中光源单一以及图像对比度差的物体边缘的检测具有更显著的效果和定位精度。 展开更多
关键词 CANNY算子 亚像素 水下图像 边缘检测
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三爪卡盘的亚像素边缘检测与视觉定位 被引量：5
17
作者 陈四杰 顾寄南 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期188-193,共6页
针对面向数控机床三爪卡盘的智能视觉上、下料机器人,对识别和定位精度要求较高,提出基于三爪卡盘形心特征的高斯二次曲线拟合亚像素的边缘定位方法,完成机器人对于三爪卡盘的识别及定位操作。其步骤为:首先,应用Canny边缘检测算法对目... 针对面向数控机床三爪卡盘的智能视觉上、下料机器人,对识别和定位精度要求较高,提出基于三爪卡盘形心特征的高斯二次曲线拟合亚像素的边缘定位方法,完成机器人对于三爪卡盘的识别及定位操作。其步骤为:首先,应用Canny边缘检测算法对目标边缘进行粗定位,即像素级定位;其次,建立三爪卡盘内切圆和外接圆组成的形心特征约束,根据边缘所在位置邻域像素的几何特征和灰度分布特征,对亚像素级别进行定位,使边缘定位在更加准确的位置。研究结果表明:机器人对于三爪卡盘的视觉测量精度达到0.01 mm,视觉定位精度达到0.05mm,达到数控加工行业精度要求;该技术在保证精度的同时,大幅度地提高了运算速度。 展开更多
关键词 三爪卡盘 亚像素 边缘检测 识别精度
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沿梯度方向的改进一阶差分亚像素边缘检测法 被引量：5
18
作者 林琦 俞水良 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第14期168-171,175,共5页
提出了一种基于梯度方向的改进型一阶差分亚像素边缘检测方法。该方法的主要思想是,在曲线轮廓上,根据方位角对边缘像素点所在的小邻域沿梯度方向进行差分,再将修正值重投影至行列。理论上而言,该方法可弥补传统一阶差分法在曲线边缘处... 提出了一种基于梯度方向的改进型一阶差分亚像素边缘检测方法。该方法的主要思想是,在曲线轮廓上,根据方位角对边缘像素点所在的小邻域沿梯度方向进行差分,再将修正值重投影至行列。理论上而言,该方法可弥补传统一阶差分法在曲线边缘处由于差分分布较平坦而导致精度较低的不足。理想图像的实验结果表明,该方法对半径测量、圆心定位的精度均小于0.05像素,这比采用其他亚像素法进行半径测量时可达到的精度有较大提高。 展开更多
关键词 亚像素 一阶差分 边缘检测 梯度方向
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基于机器视觉的碳毡装配检测算法系统设计
19
作者 冯雨 方成刚 +1 位作者 张文东 程丽娟 《工业仪表与自动化装置》 2024年第2期39-43,85,共6页
针对碳毡装配过程中碳毡占位、边缘毛刺复杂,人工检测效率低、成本高、接触产生不良影响等问题,设计了一种基于机器视觉的碳毡装配检测算法系统。使用Python语言调用相机获取图像并进行预处理。随后,对图像应用改进的Sobel算子进行初步... 针对碳毡装配过程中碳毡占位、边缘毛刺复杂,人工检测效率低、成本高、接触产生不良影响等问题,设计了一种基于机器视觉的碳毡装配检测算法系统。使用Python语言调用相机获取图像并进行预处理。随后,对图像应用改进的Sobel算子进行初步的边缘检测,获取边缘的粗略坐标信息。接着,采用改进的插值法亚像素边缘检测算法对这些粗略坐标进行细化,得到更精确的坐标信息。然后,利用最小二乘法对这些精确坐标进行直线拟合,得到图像中的四个角点。最终,通过对这些角点的位置关系进行判断和分析。实验结果表明,本系统可以稳定进行碳毡装配检测,具有一定的鲁棒性。 展开更多
关键词 机器视觉 边缘检测 亚像素边缘 图像处理
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改进Zernike矩的小行星接近过程图像的亚像素边缘检测方法
20
作者 刘月鹏 张新宇 +2 位作者 乔栋 徐义奇 李翔宇 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1473-1484,共12页
对小行星图像边缘检测是实现小天体接近过程中精确自主导航的关键,对威胁小天体防御应对措施的精准实施至关重要.现有的小行星图像分割算法精度较低,且图像中存在星点密集等问题,给后续的图像处理带来挑战.本文针对小行星接近过程中图... 对小行星图像边缘检测是实现小天体接近过程中精确自主导航的关键,对威胁小天体防御应对措施的精准实施至关重要.现有的小行星图像分割算法精度较低,且图像中存在星点密集等问题,给后续的图像处理带来挑战.本文针对小行星接近过程中图像的亚像素目标分割问题,提出一种改进Zernike矩的亚像素边缘检测方法.首先,使用双边滤波器进行图像预处理;其次,使用改进的形态学梯度滤波算子实现像素级边缘的粗定位;然后,使用改进的Zernike矩模型建立7×7模板,并通过Otsu法计算得到Zernike矩的最佳分割阈值,实现边缘检测的亚像素精确定位;最后,使用细化算法对亚像素图像边缘进行提取.仿真结果表明,该算法可以实现对图像边缘的高精度亚像素定位,研究可以为未来小行星防御的自主导航与定轨提供参考. 展开更多
关键词 亚像素 边缘检测 ZERNIKE矩
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