一种图像多目标区域的提取方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110443256A(43)申请公布日2019.11.12(21)申请号201910594832.3(22)申请日2019.07.03(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市甘井子区凌工路2号(72)发明人王晓东李亚玮罗怡王韬(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人温福雪侯明远(51)Int.Cl.G06K9/46(2006.01)G06K9/54(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种图像多目标区域的提取方法(57)摘要本发明提供了一种图像多目标区域的提取方法，其具体步骤如下：1)图像预处理；2)计算图像的旋转角度；3)提取特征图像轮廓；4)计算特征图像的质心位置；5)计算图像目标区域位置。这种方法能够解决多目标图像的特征无法用统一的图像处理算法提取的问题，能够更加准确地提取图像的多目标区域。CN110443256ACN110443256A权利要求书1/2页1.一种图像多目标区域的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：1)图像预处理：包括图像中值滤波和图像二值化；2)计算图像的旋转角度：提取多目标图像中第一个目标图像左边缘线，然后求其斜率，根据图像的旋转角度θ和直线斜率k之间的关系：得到图像的旋转角度；3)提取特征图像的闭合轮廓：图像依次经过腐蚀、Canny边缘检测、图像膨胀、提取图像的闭合轮廓、根据特征图像轮廓的周长和面积，剔除不在范围内的轮廓，得到目标图像上特征图像的闭合轮廓；4)计算特征图像的质心位置：多目标图像经过步骤1)、2)、3)处理后，只得到多目标图像中的一部分特征图像的闭合轮廓，而计算特征图像的质心位置必须要有其闭合轮廓，因此，计算特征图像的质心位置根据能否找到特征图像的闭合轮廓分两种类型处理；4.1)对于步骤3)中能找到存在特征图像闭合轮廓的目标图像，直接计算其特征图像的质心；4.2)对于步骤3)中算法无法找到特征图像闭合轮廓的目标图像，根据到该目标图像的质心距离最大的目标图像的闭合轮廓是否存在分两种情况处理：a)如果存在，利用式求解该目标图像的特征图像的质心；上式中(ximax,yimax)表示与该目标图像距离最大的特征图像的质心位置，表示该目标图像利用与之距离最大的特征图像的几何关系得到的质心坐标，fi(θ)和gi(θ)分别表示两个距离最大目标图像上特征图像质心位置在x方向和y方向的几何关系，其中θ为步骤2)中得到的图像旋转角度，i表示与该目标图像距离最大的目标图像的个数，它们到该目标图像的距离都相等且为最大值，(x,y)表示该目标图像上特征图像的质心位置；b)如果不存在，利用式2CN110443256A权利要求书2/2页求解该目标图像的特征图像的质心；上式中(ximin,yimin)表示与该目标图像距离最小的特征图像的质心位置，表示该目标图像利用与之距离最小的特征图像的几何关系得到的质心坐标，hi(θ)和si(θ)分别表示两个距离最小目标图像上特征图像质心位置在x方向和y方向的几何关系，其中θ为步骤2)中得到的图像旋转角度，i表示与该目标图像距离最小的特征图像的个数，它们到该目标图像的距离都相等且为最小值，(x,y)表示该目标图像上特征图像的质心位置；5)计算图像多目标区域位置：根据步骤4)中得到的目标图像上特征图像的质心位置，然后根据它的尺寸特征取一个矩形区域作为该目标图像的目标区域，其中矩形的一条对角线或中心线与目标图像的中心线重合。3CN110443256A说明书1/5页一种图像多目标区域的提取方法技术领域[0001]本发明涉及一种图像多目标区域的提取方法。背景技术[0002]图像处理领域，目标区域是从图像中选择一个图像区域，这个区域是图像中最重要的部分。[0003]对于一些零件的视觉测量，其图像有多个目标区域需要提取。[0004]对于有多个目标区域需要提取的图像，可以根据目标图像中特征图像的质心位置来提取目标图像的目标区域。[0005]对于一些零件，由于零件的结构变形以及加工纹理等因素，使得其目标图像的特征有多种特点，难以用统一的图像处理算法提取多目标图像特征图像的闭合轮廓，而只有闭合轮廓才能计算其质心，由于零件的设计结构已知，所以对于无法提取特征图像闭合轮廓的目标图像，可以利用已经提取闭合轮廓的目标图像的质心位置，根据目标图像间的理论关系来建立质心位置间的模型，得到无法提取闭合轮廓目标图像的近似质心。[0006]实际测量时，为了方便操作员上料操作，零件在视场中会有一定的旋转角度，使得多目标图像质心位置关系与图像的旋转角度有关。发明内容[0007]本发明提出一种图像多目标区域的提取方法，利用目标图像的特征图像以及多目标图像间的几何关系，提取多目标特征图像的质心