[发明专利]基于广义Hough模型和改进金字塔搜索加速的工件定位方法

权利要求书

1.一种基于广义Hough模型和改进金字塔搜索加速的工件定位方法，其特征在于，包括下述步骤：

离线模型制作阶段：使用基于广义Hough变换的模型描述方法从模板图片中提取所需的边缘信息进行保存，生成在线匹配所需的模型；

在线目标匹配阶段：根据改进金字塔加速策略进行目标搜索，利用模型文件的保存的信息对目标图像进行匹配，通过目标区域缩减策略对搜索区域进行缩减，最终获取所需的目标位姿信息，具体包括：

目标粗匹配：对目标图片进行金字塔采样，生成多层金字塔图片信息，从顶层金字塔图片，利用Canny算子提取出边缘信息，并与载入的模型文件中的边缘信息进行相似度计算，从而筛选出预选目标位置；

目标精匹配：根据上层得到的预选目标位置，在下一层金字塔中进行搜索，采用目标区域缩减策略，对搜索区域进行缩减，再进行相似度计算，获取到当前层目标位置后，继续到下一层进行搜索，重复直到金字塔底层，最终将获取到的目标坐标位置放入结果队列中，得到工件目标定位匹配结果。

2.根据权利要求1所述的基于广义Hough模型和改进金字塔搜索加速的工件定位方法，其特征在于，所述使用基于广义Hough变换的模型描述方法从模板图片中提取所需的边缘信息进行保存，生成在线匹配所需的模型，具体步骤包括：

使用Canny算子计算模板图片中的边缘坐标及梯度向量信息，利用广义Hough模型保存提取出的模板图片边缘信息；

对边缘信息进行离散采样；

创建多个离散参数空间模板，对模板进行旋转变换，提取出当前模板图片的边缘信息，使用变换矩阵对边缘点进行变换，计算获取旋转后的边缘点位置以及对应的旋转后边缘梯度；

设定金字塔层数，将原图片按金字塔采样方法生成金字塔图像，对每一层的金字塔层图片进行一次边缘信息提取，创建广义霍夫模型，再进行几何变换，最后按金字塔层数依次保存各层的不同角度的霍夫模型，从而组成完整的模型文件。

3.根据权利要求2所述的基于广义Hough模型和改进金字塔搜索加速的工件定位方法，其特征在于，所述对边缘信息进行离散采样，具体步骤包括：

在提取出边缘信息后，对边缘点数进行缩减，首先设定一个离散采样步长，称为离散颗粒度，计算每一个边缘点的纵坐标值和横坐标值，若坐标值是步长的整数倍，则保存该边缘，若否，则抛弃该边缘点。

4.根据权利要求2所述的基于广义Hough模型和改进金字塔搜索加速的工件定位方法，其特征在于，所述创建多个离散参数空间模板，在创建模板时，先对模板图片边缘进行扩展，创建一个正方形区域，称为模型图片，其正方形边长为原图片长度的最小二次幂。