[发明专利]一种圆孔特征的提取方法

摘要

本发明公开了一种圆孔特征的提取方法，本发明利用双目视觉测量系统采集圆孔特征的左、右图像；提取圆孔轮廓边缘的二维图像点，基于RANSAC算法对二维图像点进行杂点剔除，进一步，获取圆孔轮廓边缘的三维图像点，对三维图像信息通过RANSAC算法剔除杂点、验证空间圆半径，最终得到结果精确的圆孔三维信息，本方法测量精度能够达到0.01～0.001mm，测量时间在毫秒级，能够满足汽车行业等精密加工制造业的检测要求。

主权项

1.一种圆孔特征的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、利用双目视觉测量系统采集圆孔特征的左、右图像；步骤二、对所述左、右图像进行图像预处理，提取左、右图像中所有圆孔轮廓边缘二维点坐标，记为点集N_t，t＝1，2，...s；s为所述圆孔轮廓边缘二维点的个数；步骤三、利用极线匹配方法将左、右图像中的圆孔轮廓点转换到空间三维，获取圆孔轮廓点的三维点坐标数据，记为点集N_j′，j＝1，2，…，m，m为圆孔轮廓点的个数；步骤四、随机从所述点集N_j′中取至少3个点，记为待拟合选点，利用最小二乘法将所述待拟合选点拟合平面及空间圆，得到拟合平面I及拟合空间圆I；步骤五、计算F_j，D_j，j＝1，2，…，m；F_j为点集N_j′中的j点到到所述拟合平面I的距离；D_j为点集N_j′中的j点到所述拟合空间圆I的圆心的距离与拟合空间圆I半径的差值的绝对值；步骤六、预设有距离阈值T₁和差值阈值T₂，当同时满足F_j＜T₁，D_j＜T₂时，则对应j点是空间局内点，遍历点集N_j′中的所有点，计算F_j、D_j值，标记所有空间局内点；步骤七、统计所述空间局内点的数目，记为M，计算M与m的比值Ratio′，预设比例阈值参数为H，若Ratio′≥H，则此次空间圆拟合正确，记录此次的M值，以及其所对应的空间局内点坐标信息；否则，此次空间圆拟合错误，不保存此次的M值，以及其所对应的空间局内点坐标信息；步骤八、对步骤四～步骤七进行迭代，迭代次数为q次；从多个被记录的M中选取出最大值，将其所对应的空间局内点作为最终的圆孔特征图像三维点；步骤九、利用步骤八获得的圆孔特征图像三维点求取圆心坐标和半径。