機(jī)器視覺在大型工件自動(dòng)探傷檢測(cè)中的應(yīng)用
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Step1:初始化邊緣點(diǎn)位置EdgeDot=(col, vol), col=0,vol=0。定義邊緣圖figureedge數(shù)組，大小為nWidth×nHeight，初始化為全255(非邊緣);
Step2:在非最大抑制所得圖中查看EdgeDot點(diǎn)的值，并賦給IfEdge;
Step3:if(IfEdge=noedge)then Step7;
Step4:查看梯度圖中EdgeDot點(diǎn)的值，并賦給magni- tude;
Step5:if(magnitude
Step7:col++;
if(col>=nWidth) then vol++;
if(vol>=nHeight) then end;(程序結(jié)束)
執(zhí)行Step2。
算法中門限的選擇直接影響著Canny算子的性能。
作者用Visual C++ 6.0實(shí)現(xiàn)了該算法，主要包括:圖象平滑(image smoothing，這里使用高斯濾波)、微分(differentiation)處理、非最大值抑制non-maximum suppression)、邊緣閾值化(edge thresholding)等步驟。選取CT圖像序列中的一切片(如圖1所示)該圖像分割算法在實(shí)際應(yīng)用中效果如圖1所示:
圖1 邊緣提取效果圖
在工業(yè)CT圖像中不同區(qū)域的物質(zhì)表現(xiàn)為灰度值異于周圍物質(zhì)的灰度值。所以，研究者們常通過(guò)邊緣檢測(cè)技術(shù)和圖像分割技術(shù)把這個(gè)區(qū)域分離出來(lái)，使之成為一個(gè)獨(dú)立的分析對(duì)象，然后再進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。目前，常見的面積測(cè)量大都依賴于手工完成，主要通過(guò)用戶使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊所測(cè)面積區(qū)域的周圍來(lái)得到一個(gè)閉合的區(qū)域，將該區(qū)域近似為待測(cè)的面積區(qū)域，而后通過(guò)統(tǒng)計(jì)該區(qū)域內(nèi)像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)來(lái)近似計(jì)算面積。而常見的周長(zhǎng)和極徑測(cè)量也是如同面積測(cè)量一樣僅能得到一個(gè)近似值。顯然，這些測(cè)量方法由于人為原因或算法本身的缺點(diǎn)，給測(cè)量帶來(lái)了較大的誤差，并不具有可重復(fù)操作性，使得成批的圖像測(cè)量難以實(shí)現(xiàn)。
因此，以下通過(guò)對(duì)工業(yè)CT圖像進(jìn)行準(zhǔn)確地分割得到邊緣，并在此基礎(chǔ)上提出針對(duì)大型金屬工件的CT圖像面積、周長(zhǎng)以及極徑等幾何尺寸的自動(dòng)測(cè)量方法。
4.1 面積測(cè)量
由于區(qū)域的面積與其內(nèi)部灰度級(jí)的變化無(wú)關(guān)，而只與該區(qū)域邊界有關(guān)，因此只要確定了區(qū)域邊界點(diǎn)的坐標(biāo)，就可利用邊界坐標(biāo)來(lái)計(jì)算區(qū)域的面積。在Green定理中指出，在x-y平面內(nèi)的一個(gè)封閉曲線包圍的面積由其輪廓積分給定，即
(4)
由上述原理可得到面積計(jì)算的方法如下:由于工業(yè)CT圖像是一種離散化的數(shù)據(jù)形式，那么區(qū)域的邊緣也是一個(gè)離散的點(diǎn)集，因此需要將Green定理離散化后才能計(jì)算區(qū)域的面積。Green定理的離散形式如下：
(5)
4.2 周長(zhǎng)測(cè)量
區(qū)域的周長(zhǎng)是分割出的區(qū)域的邊界長(zhǎng)度。邊界通常可以用隙碼、鏈碼和面積表示。其中隙碼方法表示時(shí)，測(cè)量長(zhǎng)度過(guò)程中包含了許多的轉(zhuǎn)彎，從而夸大了實(shí)際周長(zhǎng)值;而面積方法表示時(shí)，僅統(tǒng)計(jì)邊界點(diǎn)數(shù)，這樣又忽略了每一個(gè)像素的邊界長(zhǎng)度，從而縮小了實(shí)際周長(zhǎng)值;而鏈碼方法表示時(shí)，它既考慮了每個(gè)像素的邊界長(zhǎng)度，又把轉(zhuǎn)彎變成一條直線，這樣周長(zhǎng)的測(cè)量精度就提高了。邊界鏈碼測(cè)量的主要思想如下:鏈碼是從在物體邊界上任意選取的某個(gè)起始點(diǎn) 坐標(biāo)開始的。該起始點(diǎn)有8個(gè)鄰接點(diǎn)，其中至少有一個(gè)是邊界點(diǎn)。邊界鏈碼規(guī)定了從當(dāng)前邊界點(diǎn)走到下一個(gè)邊界點(diǎn)這一步驟必須采用的方向。由于有8種可能的方向，因此可以將它們從0到7編號(hào)[6]，如圖2所示。邊界鏈碼包含了起始點(diǎn)的坐標(biāo)以及用來(lái)確定圍繞邊界路徑走向的編碼序列。 透射電鏡相關(guān)文章:透射電鏡原理
評(píng)論