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《江南大学》 2011年
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基于亚像素的特征提取关键技术研究与应用

顾国庆  
【摘要】:图像特征提取是图像处理的中间环节,其提取质量的好坏决定后续工作如定位、测量、分类等的结果。近年来,基于高精度测量在较多工业领域得到应用。不断提高提取精度,成为机器视觉领域研究的热点,其中亚像素技术的应用,是实现高精度测量与配准的一种重要方法。一般的检测和定位精度仅能达到一个像素级精度,随着工业检测等应用对精度要求的不断提高,传统的检测方法已经很难满足实际需要。 提高定位精度的最直接方法就是提高硬件的分辨率,然而提高硬件分辨率的代价是相当昂贵的,因此,本文利用软件近似模拟物理像素之间的像素使角点、边缘检测达到亚像素精度。本文主要做了以下三方面工作: (1)亚像素边缘检测定位精度高,本文在经典像素提取算法的基础上,采用Canny算法和Zernike矩算法的结合提高边缘定位的精度。 (2)针对目前棋盘格角点检测算法计算量大,提出了一种可自动实现棋盘格角点实时检测的新算法。该算法首先利用棋盘格角点附件的边缘特征对角点进行粗定位,然后根据自定义棋盘格角点对称度对角点进行筛选,从而达到自动提取角点的目的。 (3)为提高角点检测的精度,满足算法的稳定性与实时性,提出了一种基于轮廓曲率和局部迭代的亚像素角点检测算法。首先基于Canny算子和自定义边缘跟踪算法检测目标轮廓,然后利用ACSS算法得到像素级的角点,最后以像素级角点为中心,利用向量正交性原则,采用迭代算法及双线性插值得到子像素级角点。 通过本文算法在实际工程对象——插针、棋盘格、针布上的特征定位与测量实验表明:亚像素边缘检测定位精度高,重复性较好;棋盘格角点检测抗噪性强,可在复杂背景下稳定工作,可用于嵌入式相机的在线实时标定;亚像素角点提取方法检测效率高,提取到的角点稳定。算法对插针、棋盘格、针布精度可以达到0.1mm、0.01mm和0.02mm,满足实际应用中的实时、高精度要求,目前已成功应用于嵌入式机器视觉工业现场。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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3 祝恒驰;新型土工平面应变仪的研制[D];大连理工大学;2013年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前7条
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5 郭晓晶;图像角点检测方法的研究[D];青岛大学;2009年
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【共引文献】
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10 刘涛;王宗义;于秀辉;金鸿章;;基于自适应窗曲线拟合的结构光条纹中心提取[J];半导体光电;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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6 陈杰春;赵丽萍;郭鸣;;角点检测不确定度评定方法[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
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10 何平安;郭定一;张明建;万来毅;龚辉;林介帮;;基于图像处理的钢坯侧面形状检测系统[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
3 吴德烽;计算智能在三维表面扫描机器人系统中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
4 莫堃;基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D];华中科技大学;2010年
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7 辛哲奎;基于视觉的小型无人直升机地面目标跟踪技术研究[D];南开大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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2 王慧燕;图像边缘检测和图像匹配研究及应用[D];浙江大学;2003年
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中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 吴焕明;基于网格标记的视觉坐标测量技术[D];青岛大学;2003年
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4 何凯;角点特征提取及匹配方法研究[D];河海大学;2005年
5 邹凤娇;摄像机标定及相关技术研究[D];四川大学;2005年
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7 李博;图像的不变特征检测与描述研究[D];重庆大学;2007年
8 王玉珠;图像角点检测算法研究[D];重庆大学;2007年
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【相似文献】
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4 姜立军;熊志勇;李哲林;;基于亚像素特征点提取的螺纹检测粗糙聚类[A];中国计算机图形学进展2008--第七届中国计算机图形学大会论文集[C];2008年
5 杨淑云;李新;刘永春;;基于图像线路板焊盘拟合及间距测量方法研究[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
6 刘云华;单新建;屈春燕;;亚像素相位相关法在汶川地震形变估算中的应用[A];中国地震学会空间对地观测专业委员会2011年学术研讨会论文摘要集[C];2011年
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8 殷永凯;刘晓利;李阿蒙;彭翔;;圆形标志点的亚像素定位及其应用[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
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10 邵龙潭;刘永禄;董建军;王春;;土工三轴试验试样表面应变场测量[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前7条
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3 周童;免费的硬件加速渲染器[N];计算机世界;2008年
4 华文;金港集团液晶技术再度扩展[N];中国电子报;2001年
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6 何小明 编译;MVA技术改善LCD显示特性[N];中国电子报;2005年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵小明;LED显示屏空间分辨率优化方法研究[D];西安电子科技大学;2012年
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5 陈向伟;机械零件计算机视觉检测关键技术的研究[D];吉林大学;2005年
6 丁兴号;基于小波分析的视觉检测技术研究[D];合肥工业大学;2003年
7 赵波;基于VLSI实现的视频编码关键算法研究[D];西安电子科技大学;2006年
8 金翠云;MEMS平面微运动测量的若干关键技术研究[D];天津大学;2004年
9 刘瑞安;单摄像机视线跟踪技术研究[D];天津大学;2007年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙冰;轴承滚子外径非接触检测系统及算法的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
2 冯卫东;工业零件形状尺寸图像检测技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
3 李建安;基于结构光视觉法的野外泥石流运动三维信息测量[D];合肥工业大学;2006年
4 唐守勤;基于数字图像处理精确测量的研究与实现[D];辽宁工学院;2007年
5 罗远平;基于亚像素采样的图像显示系统设计[D];西安电子科技大学;2013年
6 刘力双;计算机视觉刀具预调测量仪的研究[D];天津大学;2004年
7 赵文蕾;基于互有位移序列图像的超分辨率复原技术研究[D];燕山大学;2006年
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