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一种快速结构光条纹中心亚像素精度提取方法 被引量:83
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作者 胡坤 周富强 张广军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1326-1329,共4页
本文将大模板高斯卷积的递归实现引入到结构光条纹中心提取中,提出了一种基于Hessian矩阵的亚像素精度结构光条纹中心提取的改进算法。利用高斯卷积递归实现获得光条纹各点的Hessian矩阵,以便确定光条纹各点的法线方向,然后在法线方向... 本文将大模板高斯卷积的递归实现引入到结构光条纹中心提取中,提出了一种基于Hessian矩阵的亚像素精度结构光条纹中心提取的改进算法。利用高斯卷积递归实现获得光条纹各点的Hessian矩阵,以便确定光条纹各点的法线方向,然后在法线方向利用泰勒级数展开求得光条纹中心的亚像素位置。实验表明,该算法具有精度高、鲁棒性强等特点,提出的算法递归实现方法大大减小了算法的运算量,实现了结构光条纹中心线的快速高精度提取,为结构光视觉检测的实时应用奠定了基础。 展开更多
关键词 结构光视觉 条纹 像素 高斯卷积
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数字图像相关中亚像素位移测量算法的研究 被引量:88
2
作者 潘兵 谢惠民 戴福隆 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期245-252,共8页
为提高位移测量精度而提出的各种亚像素位移测量算法被认为是数字图像相关方法中的关键技术之一,详细了解已有各算法的性能无疑具有实际意义.总结文献中3种最常用的亚像素位移测量算法,首先用无噪声的计算机仿真散斑图对各算法的性能... 为提高位移测量精度而提出的各种亚像素位移测量算法被认为是数字图像相关方法中的关键技术之一,详细了解已有各算法的性能无疑具有实际意义.总结文献中3种最常用的亚像素位移测量算法,首先用无噪声的计算机仿真散斑图对各算法的性能从计算精度和计算效率两个方面进行了比较研究,并用实际实验图片对其性能做进一步的研究,结果显示在图像子区大小相同的情况下,基于空域相关函数迭代的牛顿-拉普森方法计算结果最为精确、稳定. 展开更多
关键词 数字图像相关 像素 曲面拟合 梯度算法 牛顿-拉普森方法
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数字图像相关中的亚像素位移定位算法进展 被引量:87
3
作者 潘兵 谢惠民 +1 位作者 续伯钦 戴福隆 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期345-352,共8页
数字图像相关方法(DIC)已经作为一种常用的光学计量有效手段应用于实验力学及其它科学研究和工程应用领域中.经过20多年的发展,该方法日渐成熟和完善.作为提高测量精度的亚像素位移定位算法被认为是该方法的关键技术之一.本文对二维数... 数字图像相关方法(DIC)已经作为一种常用的光学计量有效手段应用于实验力学及其它科学研究和工程应用领域中.经过20多年的发展,该方法日渐成熟和完善.作为提高测量精度的亚像素位移定位算法被认为是该方法的关键技术之一.本文对二维数字图像相关的基本原理及其中为提高测量精度而提出的各种亚像素位移定位算法做了概括性的介绍.在总结已有研究成果的基础上,分析了各种方法优缺点.并对数字图像相关方法的最新进展作了简要介绍,随着算法精度、效率以及硬件设备性能的提高,该方法必将会获得更广泛的应用. 展开更多
关键词 数字图像相关 像素 曲面拟合 梯度算法 Newton-Rapshon(N-R)方法 遗传算法 定位算法 位移 关中 工程应用
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数字图像相关中亚像素位移测量的曲面拟合法 被引量:75
4
作者 潘兵 续伯钦 +1 位作者 陈丁 冯娟 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期128-134,共7页
曲面拟合法求解亚像素位移是数字图像相关亚像素位移定位中的一种重要方法,它具有抗噪声能力较强、精度高、计算效率高等优点,在实际应用中多被采用。就该算法中影响亚像素位移定位精度的各要素进行了详细讨论,并用计算机生成的模拟散... 曲面拟合法求解亚像素位移是数字图像相关亚像素位移定位中的一种重要方法,它具有抗噪声能力较强、精度高、计算效率高等优点,在实际应用中多被采用。就该算法中影响亚像素位移定位精度的各要素进行了详细讨论,并用计算机生成的模拟散斑图和金属试件的刚体平移实验进行了验证,结果表明,整像素搜索时选取不同的计算窗口对计算结果的影响最大,而文中所列的几种相关函数的选取对计算结果的影响则可以忽略。 展开更多
关键词 计量学 数字图像相关 曲面拟合 像素
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提高图像测量系统精度的细分算法的研究 被引量:43
5
作者 王建民 浦昭邦 刘国栋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1998年第4期44-50,共7页
首先分析了亚像素细分技术的必要性,然后通过建立二维图像测量系统的数学模型,说明了各种提高图像测量系统的测量精度的算法的理论基础;然后,阐述了几种实用的提高图像测量系统精度的细分算法,在论述最小二乘拟合法时,本文提出了... 首先分析了亚像素细分技术的必要性,然后通过建立二维图像测量系统的数学模型,说明了各种提高图像测量系统的测量精度的算法的理论基础;然后,阐述了几种实用的提高图像测量系统精度的细分算法,在论述最小二乘拟合法时,本文提出了用正交筛选法来进行图像边缘响应函数形式的选择的观点,最后通过计算机仿真,验证了所提出的方法的有效性并比较了各种算法所达到的精度及其抗噪声性能。 展开更多
关键词 图像测量 像素 细分算法 正交筛选法 CCD
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空间矩亚像素细分算法的研究 被引量:49
6
作者 王建民 浦昭邦 尹继学 《光学技术》 CAS CSCD 1999年第4期3-6,共4页
本文首先介绍了空间矩亚像素细分算法的基本原理、计算模板及公式,然后着重分析该方法的原理误差的起因,并推导了原理误差公式;本文利用实验对方法的有效性、线性及精度进行了研究,给出了方法的亚像素定位的标准差、直线边缘检测的... 本文首先介绍了空间矩亚像素细分算法的基本原理、计算模板及公式,然后着重分析该方法的原理误差的起因,并推导了原理误差公式;本文利用实验对方法的有效性、线性及精度进行了研究,给出了方法的亚像素定位的标准差、直线边缘检测的坐标图。 展开更多
关键词 空间矩 像素 图像测量 精度 细分算法
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镜头畸变及其校正技术 被引量:63
7
作者 朱铮涛 黎绍发 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期136-138,141,共4页
根据镜头畸变的数学模型,利用平面圆形网格模板的网格交点来求取镜头的径向、切向和薄棱镜畸变系数。利用网格交点及其附近的像素点信息,来拟合解析曲面并将所求曲面顶点坐标作为网格交点坐标,使像素位置坐标达到亚像素精度,事先求出镜... 根据镜头畸变的数学模型,利用平面圆形网格模板的网格交点来求取镜头的径向、切向和薄棱镜畸变系数。利用网格交点及其附近的像素点信息,来拟合解析曲面并将所求曲面顶点坐标作为网格交点坐标,使像素位置坐标达到亚像素精度,事先求出镜头畸变系数,并在实际测量中对成像点加以校正的方法,可在不影响处理速度的前提下,提高了求解精度。 展开更多
关键词 镜头畸变 校正技术 像素
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圆形标志中心子像素定位方法的研究与实现 被引量:52
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作者 黄桂平 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期388-391,共4页
采用回光反射材料制作圆形回光反射标志,经摄影后得到标志的“准二值影像”;对标志的椭圆影像进行亚像素边缘提取,经最小二乘椭圆拟合后得到标志中心的子像素级位置。试验表明,可以达到0.02像素的定位精度。
关键词 图像测量 回光标志 边缘检测 像素 椭圆拟合 圆形标志
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一种改进的Zernike正交矩亚像素边缘检测算法 被引量:52
9
作者 李金泉 王建伟 +1 位作者 陈善本 吴林 《光学技术》 CAS CSCD 2003年第4期500-503,共4页
在分析Ghosal提出的基于Zernike正交矩亚像素边缘检测算法的基础上,对Ghosal算法进行了改进。指出了Ghosal算法的两点不足,即没有考虑模板效应和没有考虑边缘梯度方向上的一阶导数模型。针对这种不足提出了改进方法。改进后的算法在计... 在分析Ghosal提出的基于Zernike正交矩亚像素边缘检测算法的基础上,对Ghosal算法进行了改进。指出了Ghosal算法的两点不足,即没有考虑模板效应和没有考虑边缘梯度方向上的一阶导数模型。针对这种不足提出了改进方法。改进后的算法在计算边缘亚像素坐标时更准确,同时还具有细化边缘的能力,使边缘定位更精确。 展开更多
关键词 Zernike正交矩 像素 边缘检测 模板效应 图象处理
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利用数字图像处理技术测量直齿圆柱齿轮几何尺寸 被引量:50
10
作者 张少军 苟中魁 +2 位作者 李庆利 李忠富 金剑 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第6期619-625,共7页
研究了采用数字图像处理技术实现对直齿圆柱齿轮几何尺寸的非接触式测量。首先对CCD摄像机拍摄的图像进行畸变校正与滤波去噪,然后对图像进行阈值分割,采用基于数学形态法的四邻域腐蚀来获得单像素宽的图像边缘。针对齿轮的边缘轮廓形... 研究了采用数字图像处理技术实现对直齿圆柱齿轮几何尺寸的非接触式测量。首先对CCD摄像机拍摄的图像进行畸变校正与滤波去噪,然后对图像进行阈值分割,采用基于数学形态法的四邻域腐蚀来获得单像素宽的图像边缘。针对齿轮的边缘轮廓形状特征,运用重心法、最小二乘拟合、Bresenham画圆法和Hough变换等原理,建立了测量齿轮齿数、模数、中心孔半径、齿顶圆半径、齿根圆半径和变位系数等齿轮几何尺寸参数的测量算法。使用1280×1024的CCD摄像机及黑白采集卡对分度圆直径为50mm的直齿圆柱齿轮进行测量实验,与人工测量值对比,绝对误差小于一个像素,在各测量参数中,最大尺寸的齿顶圆半径绝对误差值为13μm。研究结果表明:因为CCD摄像设备的分辨率越高、被测物体的尺寸越小,则测量精度越高,且为线性关系,所以,使用高分辨率CCD摄像设备并配备光学放大系统,可实现对高精度和微小直齿圆柱齿轮几何尺寸参数的测量。如使用1280×1024像素以上的CCD摄像设备测量分度圆直径5mm以下的直齿圆柱齿轮时,测量精度可在2μm以下。 展开更多
关键词 数字图像处理 齿轮测量 最小二乘法 像素
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基于梯度重心法的线结构光中心亚像素提取方法 被引量:59
11
作者 吴家勇 王平江 +1 位作者 陈吉红 巫孟良 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2009年第7期1354-1360,共7页
针对线结构光测量系统中如何准确快速地提取出光带中心的问题,根据线结构光图像上光带中心两边的灰度梯度特性及光带灰度的非正态分布特点,提出了一种基于梯度重心法的线结构光光带中心快速亚像素提取算法。该算法采用低通平滑滤波和幂... 针对线结构光测量系统中如何准确快速地提取出光带中心的问题,根据线结构光图像上光带中心两边的灰度梯度特性及光带灰度的非正态分布特点,提出了一种基于梯度重心法的线结构光光带中心快速亚像素提取算法。该算法采用低通平滑滤波和幂次变换降低图像噪声和光带灰度非正态分布对光带中心提取的影响,运用自适应阈值法确定光带的边界阈值,应用梯度重心法进行光带中心的亚像素提取。实验结果表明,基于梯度重心法的光带中心提取算法具有较高的提取精度,并且有良好的抗噪性和鲁棒性。应用了此方法的3维测量系统的精度也得到了显著提高。 展开更多
关键词 3维测量 线结构光 光带中心 梯度重心法 像素
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图像的快速亚像素边缘检测方法 被引量:43
12
作者 刘力双 张铫 +2 位作者 卢慧卿 赵琳 王宝光 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期993-996,共4页
提出了一种新型的测量图像快速亚像素边缘检测方法。首先,利用标准的Sobel算子进行边缘点的粗定位,确定边缘点的像素级精度位置和边缘的方向;然后,沿边缘点的边缘方向拓展像素,得到长度为6的像素灰度值向量,将向量带入利用最小二乘曲线... 提出了一种新型的测量图像快速亚像素边缘检测方法。首先,利用标准的Sobel算子进行边缘点的粗定位,确定边缘点的像素级精度位置和边缘的方向;然后,沿边缘点的边缘方向拓展像素,得到长度为6的像素灰度值向量,将向量带入利用最小二乘曲线拟合方法得出的公式,求出边缘点的精确位置,从而能够实现亚像素边缘定位精度。实验证明:该方法的定位精度为0.1 pixels,算法的运行时间为0.53 s。 展开更多
关键词 图像处理 像素 边缘检测 SOBEL算子 曲线拟合
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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
13
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 像素 边缘检测 阶跃边缘 归一化
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自动影像测量系统关键算法 被引量:48
14
作者 张舞杰 杨义禄 +1 位作者 李迪 叶峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期294-301,共8页
为了实现对工件的自动影像测量,建立了自动影像测量系统。对该系统所采用的图元识别、图元测量、基于自动聚焦原理的高度测量等算法进行研究。根据圆形和矩形图元的面积和真圆度等特征参数介绍了图元识别算法。以直线和圆形图元为例分... 为了实现对工件的自动影像测量,建立了自动影像测量系统。对该系统所采用的图元识别、图元测量、基于自动聚焦原理的高度测量等算法进行研究。根据圆形和矩形图元的面积和真圆度等特征参数介绍了图元识别算法。以直线和圆形图元为例分析了典型图元的测量算法,即在提取图元边缘点的基础上进行图元拟合。在分析比较能量谱等聚焦评价方法的性能的基础上,说明了采用自动聚焦原理进行高度测量的算法。最后,介绍了系统比例尺的设定方法以及光栅尺读数的误差补偿方法。实验结果表明:比例尺的标定精度为0.5μm;图元的测量精度在微米级;高度测量精度为0.035 mm,基本满足自动影像测量的稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等要求。 展开更多
关键词 计算机视觉 边缘检测 图元 曲线拟合 像素
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高斯拟合亚像素边缘检测算法 被引量:44
15
作者 尚雅层 陈静 田军委 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第1期179-181,共3页
针对传统边缘检测算法的定位精度低、对噪声敏感等缺点,提出基于函数曲线拟合的亚像素边缘检测算法——梯度方向高斯曲线拟合亚像素定位算法。该方法首先在边缘附近选取一系列点,求得这些点的灰度值,进而求得这些点的梯度值,然后运用高... 针对传统边缘检测算法的定位精度低、对噪声敏感等缺点,提出基于函数曲线拟合的亚像素边缘检测算法——梯度方向高斯曲线拟合亚像素定位算法。该方法首先在边缘附近选取一系列点,求得这些点的灰度值,进而求得这些点的梯度值,然后运用高斯曲线来对这些点的梯度值进行拟合,最后通过拟合曲线求得高斯曲线的对称轴位置即为亚像素位置。实验表明该算法能够很好地实现亚像素定位,通过与其他两种亚像素定位算法的比较,得出该算法运行时间较短,效率较高。 展开更多
关键词 图像处理 像素 边缘检测 高斯拟合 最小二乘法
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Canny算子对人工标志中心的亚像素精度定位 被引量:33
16
作者 范生宏 黄桂平 +2 位作者 陈继华 李广云 周华 《测绘科学技术学报》 北大核心 2006年第1期76-78,共3页
在使用圆型人工标志的计算机视觉检测中,人工标志的识别率和中心定位精度直接影响到检测的整体精度。传统的中心定位算法对人工标志识别率低、中心定位精度差,已不能满足精密检测的要求。文中采用Canny算子对带有圆形人工标志的数字图... 在使用圆型人工标志的计算机视觉检测中,人工标志的识别率和中心定位精度直接影响到检测的整体精度。传统的中心定位算法对人工标志识别率低、中心定位精度差,已不能满足精密检测的要求。文中采用Canny算子对带有圆形人工标志的数字图像进行边缘分割,通过模式识别方法、最小二乘拟合方法计算人工标志中心。该方法解决了标志识别率低的问题,提高了标志图像中心定位精度。其精度可达到亚像素级,能够满足高精度计算机视觉测量的要求。 展开更多
关键词 视觉检测技术 图像处理 人工标志 像素 中心定位
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基于D_2样条插值和LOG算子的亚像素边缘检测 被引量:23
17
作者 李艳 彭嘉雄 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 2000年第3期77-79,共3页
提出了一种基于 D2 样条插值和 LOG算子的亚像素边缘检测方法 .将被检测的图像块在 1 /2 p精度上行列分离分别进行一维 D2 样条插值 ,得到亚像素图像 ,然后将不同尺度的 LOG算子与之卷积 。
关键词 图像识别 边缘检测 像素 D2样条插值 LOG算子
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亚像素级图像配准算法研究 被引量:40
18
作者 黎俊 彭启民 范植华 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2008年第11期2070-2075,共6页
在很多应用领域,要求图像配准的精度达到亚像素级。对现有的亚像素级图像配准算法进行了分类,介绍了几种最主要的亚像素级精度的配准方法,包括基于插值的方法、扩展的相位相关法、解最优化问题法,并对这些算法的思路、性能特点和最新进... 在很多应用领域,要求图像配准的精度达到亚像素级。对现有的亚像素级图像配准算法进行了分类,介绍了几种最主要的亚像素级精度的配准方法,包括基于插值的方法、扩展的相位相关法、解最优化问题法,并对这些算法的思路、性能特点和最新进展进行了综述。然后从几个评价标准对各种算法进行了比较,分析了各自影响性能的因素和性能提升的空间。最后对未来的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 图像配准 像素 相位相关 内插 最优化
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面内位移测量的基于梯度的数字图像相关方法 被引量:35
19
作者 潘兵 续伯钦 +1 位作者 谢惠民 戴福隆 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期643-647,共5页
将整像素位移搜索和基于微区统计性质的亚像素位移梯度算法相结合的数字图像相关方法具有计算简单、求解效率高等优点。该方法的基本假设是变形前后的子区做刚体平移,这则与有位移梯度存在的实际情况相矛盾。首先分析了该基本假设的理... 将整像素位移搜索和基于微区统计性质的亚像素位移梯度算法相结合的数字图像相关方法具有计算简单、求解效率高等优点。该方法的基本假设是变形前后的子区做刚体平移,这则与有位移梯度存在的实际情况相矛盾。首先分析了该基本假设的理论误差,在基于梯度的数字图像相关方法中,得出变形子区做刚体平移的假设和在Newton-Rapshon方法中子区均匀变形的假设所获得的变形子区中心位移在理论上为相同的结论。然后用四组实验来验证该方法在实际实验条件下的计算精度和稳定性,并在铝板试件的单向拉伸实验中,将该方法与N-R方法在有应变存在情况下的计算结果作比较,结果表明该方法计算的位移和理论位移符合得很好,但其计算速度和效率要远优越于N-R方法。 展开更多
关键词 数字图像相关 梯度算法 像素 Newton-Rapshon(N—R)方法
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基于多尺度分析的激光光条中心点坐标提取方法 被引量:38
20
作者 李凤娇 李小菁 刘震 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期103-108,共6页
在线结构光测量系统中,激光光条图像中心准确提取是影响整个测量系统精度的关键因素之一。针对高反光等复杂环境下光学测量中激光光条图像中心提取问题,提出了一种基于多尺度分析的激光光条图像中心高精度定位方法。该方法利用骨骼化图... 在线结构光测量系统中,激光光条图像中心准确提取是影响整个测量系统精度的关键因素之一。针对高反光等复杂环境下光学测量中激光光条图像中心提取问题,提出了一种基于多尺度分析的激光光条图像中心高精度定位方法。该方法利用骨骼化图像处理方法确定激光光条图像中心的初值,根据每一个光条中心初值处的光条宽度确定该位置处对应的高斯核均方差σ的初值。对图像进行多尺度卷积,确定最优的σ值,并求得光条亚像素级中心点,最后完成光条链接。结果表明该算法抗噪声能力强,可实现光条宽度变化较大的激光光条图像中心的高精度提取。 展开更多
关键词 图像处理 光条中心 Steger HESSIAN矩阵 像素 多尺度
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