亞像素定位方法的研究

1、亞像素檢測(cè)方法的研究摘要精確的確定數(shù)字圖像位置，對(duì)于圖像測(cè)量非常的重要。同時(shí)，圖像的獲取過(guò)程中受到各種噪聲的影響，傳統(tǒng)的提取方法的精度有限，且易受參數(shù)的影響，必然會(huì)引起圖像的模糊，因此對(duì)圖像的定位技術(shù)的研究一直是一個(gè)熱門(mén)。對(duì)于幾種代表性的亞像素邊緣提取技術(shù)進(jìn)行了原理分析和性能比較。關(guān)鍵詞：亞像素邊緣提取圖像定位1.引言引言關(guān)于圖像中點(diǎn)與線的定位人們研究并提出了多種定位方法，每種方法都有其特定的應(yīng)用條件和精度要求，應(yīng)該根據(jù)不同的處理對(duì)象選

2、擇合適的提取方法。在對(duì)圖像進(jìn)行定位之前，必須進(jìn)行圖像的預(yù)處理。2.圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理在拍照過(guò)程中常常因?yàn)楣庹栈蚱毓獾纫蛩厥沟谜掌a(chǎn)生局部模糊、噪聲等干擾，嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接影響到亞像素定位的精度及實(shí)現(xiàn)，所以在進(jìn)行定位前先要對(duì)所處理的圖像進(jìn)行必要的預(yù)處理，一方面可以剔除噪聲等干擾，另一方面也是為了提取出含有亞像素的定位信息。為實(shí)現(xiàn)以上目的，圖像的預(yù)處理需要進(jìn)行圖像增強(qiáng)，二值化，邊緣跟蹤Hough變換。2.1圖像增強(qiáng)圖像增強(qiáng)這個(gè)功能主要是處理照

3、片在拍攝和采集的過(guò)程中，因曝光不均而導(dǎo)致的圖像的灰度分布集中在較窄的區(qū)域，引起圖像細(xì)節(jié)不夠清晰。采用直方圖修整后可使圖像的灰度間距拉開(kāi)，或者使灰度分布均勻，從而增大反差，使圖像的細(xì)節(jié)清晰，達(dá)到增強(qiáng)的目的。2.2二值化二值化利用灰度圖像直方圖選取適當(dāng)?shù)拈撝祵?shí)現(xiàn)灰度圖像的二值化，圖像的二值化的閾值方法處理如下：2.3邊緣跟蹤邊緣跟蹤邊緣跟蹤就是把位于標(biāo)志內(nèi)部的所有像素全部移除，僅僅留下在邊緣線上tjifjiftjifjif?????)(1)

4、()(0)(采用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)線上的零部件進(jìn)行尺寸檢測(cè)，具有完全非接觸點(diǎn)性的優(yōu)點(diǎn)，是保證成品質(zhì)量的關(guān)鍵手段之一。然而由于各種物理?xiàng)l件(如攝像機(jī)，存儲(chǔ)器等)的限制，所獲取圖像分析的關(guān)鍵步驟，邊緣的定位精度直接影響到尺寸檢測(cè)的精度。3.1基于曲面擬合的亞像素邊緣檢測(cè)方法基于曲面擬合的亞像素邊緣檢測(cè)方法根據(jù)二階導(dǎo)數(shù)過(guò)零點(diǎn)確定邊緣，在得到像素級(jí)精度(誤差1像素)的目標(biāo)邊緣后，用一個(gè)參數(shù)多項(xiàng)式方程將每一邊緣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的平滑濾波圖像的8鄰域，

5、擬合成一個(gè)空間曲面；再按所需分辨率重采樣這一曲面得到了更高分辨率的圖像，然后對(duì)此圖像再用一遍L(zhǎng)OG算子進(jìn)行過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)，即實(shí)現(xiàn)了原始圖像目標(biāo)的亞像素級(jí)邊緣提取。3.2基于灰度矩的亞像素邊緣檢測(cè)算法基于灰度矩的亞像素邊緣檢測(cè)算法一個(gè)理想的邊緣可以認(rèn)為是由一系列具有灰度h1的像素與一系列具有灰度h2的像素相接而構(gòu)成的，如圖2中虛線為理想邊緣，實(shí)心點(diǎn)為實(shí)際邊緣。下面我們定義一個(gè)算子，當(dāng)把它用于實(shí)際的邊緣數(shù)據(jù)時(shí)能產(chǎn)生一個(gè)理想邊緣，而且這2個(gè)(邊緣