本發(fā)明涉及機器視覺領(lǐng)域,特別是有關(guān)于一種采樣約束的圓檢測方法。

背景技術(shù)：

在機器視覺領(lǐng)域中,檢測出圖像中的圓是一個重要課題，它在自動化檢驗和儀器測量領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。hough變換是圖像處理領(lǐng)域從圖像中識別圓的最常用的方法，其原理是利用圖像空間和hough參數(shù)空間的點-線對偶性，把圖像空間中的曲線檢測問題轉(zhuǎn)換成參數(shù)空間的峰值檢測問題，它是將圖像空間映射到參數(shù)空間，對邊緣點在參數(shù)空間進行累積，由累積值的參數(shù)計算得到檢測結(jié)果。但hough變換所需要的存儲空間較大，計算耗時較長，很難在實際應(yīng)用中使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是：為在機器視覺中提高圓檢測的速度和精度，克服傳統(tǒng)hough變換方法的不足，本發(fā)明提出了一種采樣約束的圓檢測方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案，如附圖1、2、3所示。其中，附圖1是通過隨機采樣一點和限制檢測圓的半徑范圍來確定候選圓，附圖2是在驗證候選圓上點時，搜索方向上通過對候選圓有效計數(shù)，判斷該候選圓是否為真圓，附圖3是圓檢測步驟。其主要內(nèi)容包括：

所述的對于圖像邊緣點采樣時，采用隨機采樣一點的方法，從而避免了因為隨機采樣引入大量的無效采樣,造成大量的無效判斷和無效累積，并且采用限制檢測圓的半徑來確定候選圓；

所述的檢驗候選圓是否為真圓時，將圓分為n等份，驗證候選圓上的點時，只考慮n等份方向上的點，而不用考慮所有點，這樣便可減少計算次數(shù)；

所述的對圖像中所檢測出的真圓點進行模糊c均值聚類，對這些不同真圓上的點進行模糊c均值聚類中心，從而獲得更精確的圓參數(shù)。

優(yōu)點和積極效果

本發(fā)明一種采樣約束的圓檢測方法的有益效果是：

(1)與傳統(tǒng)的hough變換方法相比，使用本發(fā)明所述的方法的精度高；

(2)與傳統(tǒng)的hough變換方法相比，使用本發(fā)明所述的方法的速度快。

附圖說明

圖1是候選圓的確定；

圖2是確定候選圓是否為真圓；

圖3是圓檢測步驟。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖3對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

步驟1：構(gòu)造邊緣點集d(d為對圖像進行邊緣檢測后得到的點集)，循環(huán)次數(shù)初值k＝0；

步驟2：從d中隨機選取一個點d1(x1,y1)；

步驟3：從d中找到另一點d2(x2,y2)，使d1與d2滿足(rmin為所求圓的半徑最小值，rmax為所求圓的半徑最大值)，并且以這兩點為直徑端點確定圓參數(shù)pc(a,b,r)，該圓的有效計數(shù)大于閾值mt(mt為累計驗證閾值，mt＝2πrt，t為比例)，直至點d2存在或d中點取完。若點d2存在，轉(zhuǎn)步驟5；否則，轉(zhuǎn)步驟4；

步驟4：k＝k+1，若k＞kmax(kmax為采樣次數(shù)閾值，其值為邊緣點集d中點的個數(shù))，結(jié)束；否則，轉(zhuǎn)步驟2；

步驟5：pc為真圓的參數(shù)，判斷已檢測到的圓是否已達到已知圓的數(shù)量，若是，轉(zhuǎn)步驟6；否則，轉(zhuǎn)步驟2；

步驟6：對已檢測出的真圓點進行模糊c均值聚類，求得圓的直徑和圓心坐標參數(shù)。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改，本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根絕權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及機器視覺領(lǐng)域,特別是關(guān)于一種采樣約束的圓檢測方法。在機器視覺領(lǐng)域中,圓的檢測在自動化檢測和儀器測量領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。一種采樣約束的圓檢測方法包括：首先，構(gòu)造邊緣點集合，隨機采樣一個點，然后取遍邊緣集合中所有點，根據(jù)兩個點確定的候選圓的參數(shù)判斷圓的有效計數(shù)是否大于某個閾值，若是則該候選圓為真圓，否則為假圓。如果真圓的已知數(shù)目達到，表明檢測圓成功，并停止對邊緣集合點的選取，結(jié)束本次圓的檢測；否則，繼續(xù)采樣，判斷圓的數(shù)目是否達到要求。當采樣的次數(shù)超過一定次數(shù)后，就停止最終的圓的檢測，認定圓的檢測結(jié)果失敗。本發(fā)明與傳統(tǒng)Hough變換圓檢測方法相比，具有速度快、精度高的特點。

技術(shù)研發(fā)人員：陳樹越;李建森;劉佳鑌;朱軍;黃萍
受保護的技術(shù)使用者：常州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.17
技術(shù)公布日：2017.08.04