基于傅立叶特征的几何零件快速识别.pdf

机械设计与制造
第6期
Machinery Design Manufacture
2010年6月
文章编号:101-3997(2010)06
基于傳立叶特征的儿何零件快速识別别
魏振山赵长宽2
(三一电气有限责任公司研究院,北京102206(2东北大学计算中心,沈阳11000)
Fast geometrical component recognition based on fourier descriptor feature
WEI Zhen-shan, ZHAO Chaug-kuan
(Sanyi Research Center, Beijing 102206, China Northeaster University, Shenyang 110004 China
中ーーーーャーーーーーーーーーeー
【摘要】针对机器视觉系统中的零件识別问题,提出基于傅立叶描述子的零件识刚算法。首先利用
类似Cany算子的方法提取零件边缘,并且跟踪轮廓。然后通过傅立叶变换将几何零件轮麻特征转换成
频域特征,以互相关系数作为了匹配相似度的判据,对零件识别结果进行置信度分析。试验结果表明,方
法在几何零件发生平移,旋转,缩放等情况下均能识别出正确结果,具有较高的鲁棒性和实时性
关鍵词:机器视觉;频域特征;零件识别;傳立叶描述子
Iabstract I A method for component recognition in Machine Vision as propased using fourier de
i scriptor. First this pqper extract the edge of component by the algorithm similarly Carny, and link and
t track the contour. The contour feature of geometrical component be transformed freuency domain feature
by the fourier descriptor, and use the correlation coeficient as th image comparability maching criteri
on and the recogntion esult be analysed by the confidence ce cie. Experimen resu sh the t
Key words: Machine vision; requency domain feature; Component recognition; Fourier de-
scriptor
一ー当ーロ●ーーーー的ー的ー的ーーーeーーゃーーーーーーーーャー-ロ?
中图分类号:TH12,TN957.523文献标识码:A
1前言
器识別物体过程中,常需将已知图象与陌生图象的全部或部分在
自动化视觉检测已经成为现代计算机集成制造系统中极其空间上对進,根据已知模式(通常是人们感兴趣的对象)的图象在
重要的细成部分。在生产制沿中,沸及到各和各样的检验、生产监一幅所生图象中寻找对应该模式的子图象,这一过程就是匹配
视及零件识别应用,视觉検测往往是不可缺少的环节。机器视觉じ知象或こ知模式的图象称作模板。在陌生图象中可能与已知
系统一般采用CCD或CMOS照相机摄取检图象,并转化为数图象对应的子图称作该模板的潜存匹配子图象。由于各种各样的
字信号,再采用先进的计算机硬件与软件技术对图象数字信号进
原因,如:成象条件的差异;图象预处理引人的误差等,参与图象
行处理,从而得到所需要的各种目标图象特征值,并出此实现零两配的模板与潜在的匹配子肉象间通常存在着程度不同的不一
件识别或缺陷检测等多种和功能,然后根腭其结果进行相应的自致,因此,根模板在一幅陌生图象中检测出潜在的匹配对象,并
动化流程
得出它在图象中的位置是一件复杂的工作
由此可见,形状识别在机器视觉领域和自动化生产领域是
兀配特征的提取、相似性测度计算以及匹配策路是图象匹配
项重要任务。因此针对几何零件开发了快速的自动识别算法。在屮的三个最主要的技术,住V処配特征中利用了类似的 Canny 1算于
常生活中,人类的视觉能够很容易地根据边界信息识别物体的的非最大值的抑止,轮廓的连接与眼踪,最后形成了零件的闭环
形状:但对于机器来说,白动识別任意物体的形状却相当复杂。当轮廓。傅立叶特征貝有旋转,缩放,平移不变的性质,并且具有较
物体发生平移、旋转、尺度变换至曲、遮挡后、使计算机快速、好的特征稳定性。因此利用边缘点到轮廓中心的距离把时域特征
准确的识别任意物体的形状,仍然是一件相当困难的事情。在机雯换成频域特衎即傅立叶特征,在匹配相似度计算中引入了互相
女来稿日期:2009-08-10
了生产率,满足了生产的需求。实践证明总体方案设计是成功的。参考文献
该机虽然是为满足医用乳胶丁套包装纸成型专门设计研究1李军,胶印机结构与调节M.北京:印刷工业出版社,2065
的,但在结构上稍加政动就可广泛应川于医药卫生食品等诸多
尚久浩.自动机械设计[M].北京:中国轻工业出版社,2006
3孙茂泉,严纬跃信封式条状包装机的开发没计.轻工机械,2006(3)
领域的类似纸类包装。该机的研制成功填补了国内医用乳胶手套4方玉莹;左言言.包装机械中典型机构的分析研究J.轻工机械,2004(1)
包装纸成方面的空白,对提高我国包装纸成型没备的设计制造5武淑零素吉飞業承文纸定位系設计方来探け口北京印刷学院学
水平具有重要意义
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