[发明专利]一种基于正弦曲线扫描的工业部件视觉边缘检测方法

说明书

本发明公开了一种基于正弦曲线扫描的工业部件视觉边缘检测方法，采集灰度图像：利用工业相机采集灰度图像；Kirsch边缘检测：对图像进行梯度检测，使用Kirsch边缘检测算子，计算8个方向的梯度并选择最大值作为结果；阈值分割：获取图像的梯度值之后，对梯度图像进行阈值分割，选择特定的阈值，使边缘的两边区域分离开来；正弦曲线扫描：从设定的起始点发出正弦曲线，沿正弦曲线寻找边缘；筛选边缘点，得到边缘点结构：以正弦曲线上点为圆心，在圆形范围内，边缘像素数超过一定阈值后才确定为边缘。在表面光的情况下，克服光照条件、工件材质和工件高低变化结构导致的复杂纹理的不利因素，完成对复杂工件的多项目的高精度尺寸测量。

技术领域

本发明涉及图像处理的技术领域，尤其是一种基于正弦曲线扫描的工业部件视觉边缘检测方法。

背景技术

现有的边缘检测技术大多基于底面光来获取工件的轮廓，使工件和底光在相机采集的图片中有明显的明暗差别，再通过阈值分割和边缘提取（如canny边缘提取）获得工件的轮廓。在这种情况下，只要像素点的值与周围点有变化即可判定为边缘，但是也存在很多局限性，最显然的就是无法检测工件表面的边缘。如果需要同时进行表面缺陷检测和尺寸测量，以节约大量检测时间，表面光的边缘提取就是重中之重。在表面光的情况下，光照条件、工件材质和工件高低变化结构导致的复杂纹理会对边缘检测造成极大的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于正弦曲线扫描的工业部件视觉边缘检测方法，在表面光的情况下，克服光照条件、工件材质和工件高低变化结构导致的复杂纹理的不利因素，完成对复杂工件的多项目的高精度尺寸测量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于正弦曲线扫描的工业部件视觉边缘检测方法，具体步骤如下：

第一步骤、采集灰度图像：利用工业相机采集灰度图像；

第二步骤、Kirsch边缘检测：对图像进行梯度检测，使用Kirsch边缘检测算子，计算8个方向的梯度并选择最大值作为结果，从而获取图像的梯度值；

第三步骤、阈值分割：获取图像的梯度值之后，对梯度图像进行阈值分割，选择特定的阈值，使边缘的两边区域分离开来；

第四步骤、正弦曲线扫描：从设定的起始点发出正弦曲线，沿正弦曲线寻找边缘；

第五步骤、筛选边缘点，得到边缘点结构：以正弦曲线上点为圆心，在圆形范围内，边缘像素数超过一定阈值后才确定为边缘。

进一步具体地限定，上述技术方案中，在第四步骤中，寻找边缘的具体步骤如下：

第1步骤、设定正弦曲线扫描参数；

第2步骤、选定正弦曲线起始点；

第3步骤、沿设定方向发出正弦曲线。

进一步具体地限定，上述技术方案中，在第五步骤中，筛选边缘点的具体步骤如下：

第1步骤、以正弦曲线上的点为圆心；

第2步骤、根据边缘效果设定半径；

第3步骤、在圆形范围内边缘白色像素大于阈值判定为边缘。

进一步具体地限定，上述技术方案中，对于包围或半包围结构的图像，使用不同参数的正弦曲线的边缘探测方法。

进一步具体地限定，上述技术方案中，对于仅有一条边的图像，使用从设定位置沿一个方向发射正弦曲线的方法。

进一步具体地限定，上述技术方案中，在所要检测的边缘处于图像中间的情况下，周围有其他部位的包围，所要检测的表面部分并不在工件边缘，使用预先寻找正弦曲线起始点，从起始点沿一个方向发射正弦曲线的方法。