[发明专利]一种深度图像截面轮廓边沿的检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种深度图像截面轮廓边沿的检测方法及装置，主要包括采集物体深度图像，获取所述物体深度图像的截面轮廓并检测截面轮廓边沿；分析截面轮廓无效值两端数据，对截面轮廓数据进行拟合，插值填补无效值位置数据；设计窗口尺寸可变的滤波器进行截面轮廓边沿点梯度计算；非极值抑制精确定位所有边沿点位置，获取所有边沿点组成边沿点序列；设定高度阈值条件对所述边沿点序列进行边沿点过滤；边沿点得分评价，获取满足高度阈值条件的最佳边沿点。设计不同类型的评价准则对边沿点序列进行评分筛选，将每个边沿点按其得分进行排序取得分最高的边沿点作为最佳边沿特征点输出，同时可实现多种应用场景下的轮廓边沿特征点快速高精度检测。

技术领域

本发明涉及视觉测量领域，尤其涉及一种深度图像截面轮廓边沿的检测方法及装置。

背景技术

在视觉测量领域，对深度图像的截面轮廓进行测量分析是一项常用手段。轮廓边沿检测主要是针对有上升或下降趋势的轮廓进行梯度计算和边沿特征点检测，轮廓边沿和边沿特征点可用于截面轮廓的高度差或尺寸测量。

目前，轮廓边沿特征点主要是通过检测轮廓拐点，定位到上升或下降沿，然后将上升或下降沿中轮廓数据二阶微分为零的点作为边沿特征点，计算过程较为复杂且无法满足轮廓边沿宽度变化及其它多种应用场景。

针对这一现状，提出一种深度图像截面轮廓边沿的检测方法及装置，可实现多种应用场景下的轮廓边沿特征点快速高精度检测。

发明内容

本申请提供了一种深度图像截面轮廓边沿的检测方法及装置，以解决现有技术中计算过程较为复杂且无法满足轮廓边沿宽度变化及其它多种应用场景的问题。

本申请提供了一种深度图像截面轮廓边沿的检测方法，包括，采集物体深度图像，获取截面轮廓并检测截面轮廓边沿；分析截面轮廓无效值两端数据，对截面轮廓数据进行拟合，插值填补无效值位置数据；设计窗口尺寸可变的滤波器进行截面轮廓边沿点梯度计算；非极值抑制精确定位所有边沿点位置，获取所有边沿点组成边沿点序列；设定高度阈值条件对所述边沿点序列进行边沿点过滤；边沿点得分评价，获取满足高度阈值条件的最佳边沿点；

在一些实施例中，所述截面轮廓边沿具体分为上升沿和下降沿；

在一些实施例中，所述轮廓无效值填充根据不同场景使用线性或非线性方法对所述轮廓数据进行拟合；

在一些实施例中，所述截面轮廓边沿点梯度计算具体为：

设计窗口尺寸可变的滤波器对每个所述截面轮廓边沿点进行高斯负一阶导数滤波，计算每个所述截面轮廓边沿点位置梯度，并通过非极值抑制保留响应最强的波峰或波谷位置的轮廓点作为候选边沿点；

在一些实施例中，所述边沿点得分评价具体为：

依据不同评价准则对所有所述候选边沿点进行评分，按照评分从大到小排序，选取得分最高的边沿点作为最佳边沿点；

在一些实施例中，所述最佳边沿点的个数取决于实际应用场景的具体需求；

在一些实施例中，所述评价准则具体包括强度准则、位置准则和期望高度准则；

在一些实施例中，所述强度准则对应梯度值的绝对值，所述位置准则对应边沿点位置，所述期望高度准则对应设定高度区间；

在一些实施例中，通过所述截面轮廓边沿点梯度计算与所述非极值抑制进行边沿点定位时，可以同时检测两条边沿，并增加双边沿宽度评价准则；