基于亞像素檢測算法的視覺測量技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會(huì)生活水平的提高，各式各樣產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)越來越高，視覺測量技術(shù)作為一種廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)生活中的重要檢測方法，具有非接觸、高精度、速度快和柔性好等突出特點(diǎn)，其研究價(jià)值受到了國內(nèi)外越來越多的重視。邊緣檢測作為視覺測量技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，其主要作用是精確檢測和提取邊緣位置信息，實(shí)現(xiàn)高精度測量。為滿足實(shí)際視覺測量的高精度要求，檢測精度小于一個(gè)像素的亞像素邊緣檢測方法成為視覺測量技術(shù)領(lǐng)域中最活躍的課題之一，本文對(duì)亞像素邊緣檢測及其相關(guān)視覺測量

2、技術(shù)進(jìn)行了深入研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了邊緣檢測中圖像預(yù)處理的相關(guān)理論，包括圖像噪聲、濾波算法和傳統(tǒng)的像素級(jí)邊緣檢測算子；總結(jié)了現(xiàn)有三種類型的亞像素邊緣檢測方法，選取了常用的Zernike矩法、多項(xiàng)式擬合法與雙線性插值法進(jìn)行MATLAB實(shí)驗(yàn)仿真，對(duì)比分析了各算法在檢測精度、速度以及抗噪能力等方面的優(yōu)缺點(diǎn)。⑵提出了三角函數(shù)邊緣模型，利用三角函數(shù)在[-1.5,1.5]區(qū)間內(nèi)的圖像來模擬亞像素邊緣，克服了現(xiàn)有直線模型的不具

3、一般性以及二次曲線模型無法保證邊緣始終從左到右穿過窗口等缺陷；針對(duì)像素灰度值模型的邊緣檢測思想，完善了處理圖像側(cè)邊的方法，詳細(xì)討論了水平單像素邊緣情況的處理問題。實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明：基于完善后的理論，提出的三角函數(shù)模型在檢測理想圓形邊緣時(shí)，其檢測精度可以達(dá)到0.03個(gè)像素，明顯優(yōu)于其他檢測算法。⑶為保證改進(jìn)算法在噪聲圖像中具有良好的檢測效果，本文改進(jìn)了非線性擴(kuò)散濾波方程，將方程中高斯函數(shù)部分的標(biāo)準(zhǔn)差由常數(shù)改寫為變量函數(shù)，即隨著迭代次數(shù)的增