一種自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)中基于光柵定位的二維圖像拼接方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于圖像自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)中基于光柵定位的二維圖像拼接方法。本發(fā)明的拼接方法通過(guò)拍攝平臺(tái)與相機(jī)坐標(biāo)夾角參數(shù)修正子圖在大圖中的坐標(biāo)值，計(jì)算各子圖四角的位置坐標(biāo)，通過(guò)各像素所對(duì)應(yīng)的實(shí)際物理距離得到大圖的尺寸，用雙線性插值計(jì)算子圖中的亞像素坐標(biāo)位置像素灰度得到大圖中的像素灰度，得出拼接后的大圖，通過(guò)拍攝平臺(tái)與相機(jī)坐標(biāo)夾角參數(shù)修正，消除因拍攝坐標(biāo)不一致所帶來(lái)的誤差，同時(shí)在拼接的時(shí)候，采用各子圖的坐標(biāo)位置直接計(jì)算，避免采用圖像特征檢測(cè)拼接的拼接方法所帶來(lái)的拼接錯(cuò)誤，同時(shí)所計(jì)算的各坐標(biāo)采用亞像素精度，提高了拼接圖像質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】一種自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)中基于光柵定位的二維圖像拼接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明屬于圖像自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)中基于光柵定位的二維圖像拼接方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)中，需要對(duì)表面有紋理特征的器件表面進(jìn)行檢測(cè)。由于被檢器件表面紋理特征比較小，肉眼沒(méi)法分辨，需要采用拍照的方式采集圖像，再用圖像進(jìn)行檢測(cè)。為保證表面紋理檢測(cè)的準(zhǔn)確性，需要對(duì)圖像進(jìn)行高精度拍攝。當(dāng)被檢器件體積較大時(shí)，拍攝相機(jī)不能在一幅圖中拍攝完所有的器件表面。需要對(duì)被檢測(cè)器件表面進(jìn)行多次拍攝子圖，再通過(guò)圖像拼接形成完整大圖，用以檢測(cè)。在被檢測(cè)器件表面具有重復(fù)紋理特征時(shí)，目前的拼接方法容易產(chǎn)生局部特征重合，而產(chǎn)生拼接錯(cuò)誤，對(duì)檢測(cè)精度造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)中基于光柵定位的二維圖像拼接方法，通過(guò)本發(fā)明的拼接方法對(duì)，可以對(duì)圖像進(jìn)行精確拼接，可以避免拼接過(guò)程中的圖像重合現(xiàn)象。
[0004]一種自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)中基于光柵定位的二維圖像拼接方法，通過(guò)拍攝平臺(tái)與相機(jī)坐標(biāo)夾角參數(shù)修正子圖在大圖中的坐標(biāo)值，計(jì)算各子圖四角的位置坐標(biāo)，通過(guò)各像素所對(duì)應(yīng)的實(shí)際物理距離得到大圖的尺寸，用雙線性插值計(jì)算子圖中的亞像素坐標(biāo)位置像素灰度得到大圖中的像素灰度，得出拼接后的大圖，具體步驟是:
[0005]S1:計(jì)算圖像中單個(gè)像素代表的物理尺寸Ad，步驟是:
[0006]S 11:制作圓盤格標(biāo)定片，所述圓盤格標(biāo)定片上設(shè)置不重疊標(biāo)定圓點(diǎn)，標(biāo)定圓點(diǎn)與圓盤格標(biāo)定片邊界清晰，所述標(biāo)定圓點(diǎn)設(shè)置為e行e列，個(gè)數(shù)為S，其中s=eXe ;
[0007]S 12:把圓盤格標(biāo)定片放置到被測(cè)物放置平臺(tái)上，拍攝第一張圖像，提取圓盤格標(biāo)定片上標(biāo)定圓點(diǎn)的輪廓，采用橢圓擬合的方式計(jì)算圓盤格標(biāo)定片各標(biāo)定圓點(diǎn)的亞像素圓心坐標(biāo)(xn，y n)，i=l, 2，——，s，記錄X’軸光柵尺的讀數(shù)為(I1 ；
[0008]S13:平臺(tái)沿X’軸運(yùn)動(dòng)保證圓盤格完整的出現(xiàn)在相機(jī)視場(chǎng)中，相機(jī)拍攝第二張圖像，X’軸光柵尺的讀數(shù)變?yōu)閐2，提取圓盤格標(biāo)定片上標(biāo)定圓點(diǎn)的輪廓，采用橢圓擬合的方式計(jì)算圓盤格標(biāo)定片各標(biāo)定圓點(diǎn)的亞像素圓心坐標(biāo)(X2i，y 2i),i=l, 2，....，S，計(jì)算前后兩張圖像中對(duì)應(yīng)標(biāo)定圓的圓心坐標(biāo)之差，得到S個(gè)向量!Ti= (X21-Xli, Y21-Yli), 1 = 1, 2，——,S ;
[0009]S14:用平臺(tái)X’軸移動(dòng)的距離除以向量的平均長(zhǎng)度，得到X’軸方向上圖像單個(gè)像素代表的物理尺寸Ad1，具體計(jì)算為
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)中基于光柵定位的二維圖像拼接方法，通過(guò)拍攝平臺(tái)與相機(jī)坐標(biāo)夾角參數(shù)修正子圖在大圖中的坐標(biāo)值，計(jì)算各子圖四角的位置坐標(biāo)，通過(guò)各像素所對(duì)應(yīng)的實(shí)際物理距離得到大圖的尺寸，用雙線性插值計(jì)算子圖中的亞像素坐標(biāo)位置像素灰度得到大圖中的像素灰度，得出拼接后的大圖，具體步驟是: 51:計(jì)算圖像中單個(gè)像素代表的物理尺寸Ad，步驟是: S 11:制作圓盤格標(biāo)定片，所述圓盤格標(biāo)定片上設(shè)置不重疊標(biāo)定圓點(diǎn)，標(biāo)定圓點(diǎn)與圓盤格標(biāo)定片邊界清晰，所述標(biāo)定圓點(diǎn)設(shè)置為e行e列，個(gè)數(shù)為S，其中s=eXe ； S 12:把圓盤格標(biāo)定片放置到被測(cè)物放置平臺(tái)上，拍攝第一張圖像，提取圓盤格標(biāo)定片上標(biāo)定圓點(diǎn)的輪廓，采用橢圓擬合的方式計(jì)算圓盤格標(biāo)定片各標(biāo)定圓點(diǎn)的亞像素圓心坐標(biāo)(Xli, y n)，i=l, 2，——，s，記錄X’軸光柵尺的讀數(shù)為(I1 ； S13:平臺(tái)沿X’軸運(yùn)動(dòng)保證圓盤格完整的出現(xiàn)在相機(jī)視場(chǎng)中，相機(jī)拍攝第二張圖像，X’軸光柵尺的讀數(shù)變?yōu)閐2，提取圓盤格標(biāo)定片上標(biāo)定圓點(diǎn)的輪廓，采用橢圓擬合的方式計(jì)算圓盤格標(biāo)定片各標(biāo)定圓點(diǎn)的亞像素圓心坐標(biāo)(x2i, y 21), i=l, 2，....，s,計(jì)算前后兩張圖像中對(duì)應(yīng)標(biāo)定圓的圓心坐標(biāo)之差,得到s個(gè)向量!Ti= (x21-xn，Y21-Yli), i=l, 2，——,s ； 314:用平臺(tái)で軸移動(dòng)的距離除以向量的平均長(zhǎng)度，得到X’軸方向上圖像單個(gè)像素代表的物理尺寸A Cl1，具體計(jì)算為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)中基于光柵定位的二維圖像拼接方法，其特征是圓盤格標(biāo)定片標(biāo)定圓點(diǎn)行列數(shù)e=3到30，標(biāo)定圓點(diǎn)直徑0.5mm~3mm，標(biāo)定圓點(diǎn)行列間距為1mm ~4mm n
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)中基于光柵定位的二維圖像拼接方法，其特征是:所述采用橢圓擬合的方式計(jì)算圓盤格標(biāo)定片各標(biāo)定圓點(diǎn)的亞像素圓心坐標(biāo)是根據(jù)各標(biāo)定圓點(diǎn)的輪廓，提取出邊界點(diǎn)，以邊界點(diǎn)為擬合點(diǎn)，以橢圓方程為模型進(jìn)行最小二乘法擬合，使橢圓方程盡量滿足邊界點(diǎn)坐標(biāo)，求出該橢圓方程的各個(gè)參數(shù)，得到的橢圓中心為標(biāo)定 圓點(diǎn)的亞像素圓。
【文檔編號(hào)】G06T5/50GK103455993SQ201310461385
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】劉霖, 陳偉, 孫文緞, 唐雪松, 羅穎, 宋昀岑, 劉娟秀, 楊先明, 陳鎮(zhèn)龍 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)