一种自动视觉检测中基于光栅定位的二维图像拼接方法
【专利摘要】本发明属于图像自动检测领域，具体公开了一种自动视觉检测中基于光栅定位的二维图像拼接方法。本发明的拼接方法通过拍摄平台与相机坐标夹角参数修正子图在大图中的坐标值，计算各子图四角的位置坐标，通过各像素所对应的实际物理距离得到大图的尺寸，用双线性插值计算子图中的亚像素坐标位置像素灰度得到大图中的像素灰度，得出拼接后的大图，通过拍摄平台与相机坐标夹角参数修正，消除因拍摄坐标不一致所带来的误差，同时在拼接的时候，采用各子图的坐标位置直接计算，避免采用图像特征检测拼接的拼接方法所带来的拼接错误，同时所计算的各坐标采用亚像素精度，提高了拼接图像质量。
【专利说明】一种自动视觉检测中基于光栅定位的二维图像拼接方法
【技术领域】:
[0001]本发明属于图像自动检测领域，具体公开了一种自动视觉检测中基于光栅定位的二维图像拼接方法。
【背景技术】:
[0002]在工业生产中，需要对表面有纹理特征的器件表面进行检测。由于被检器件表面纹理特征比较小，肉眼没法分辨，需要采用拍照的方式采集图像，再用图像进行检测。为保证表面纹理检测的准确性，需要对图像进行高精度拍摄。当被检器件体积较大时，拍摄相机不能在一幅图中拍摄完所有的器件表面。需要对被检测器件表面进行多次拍摄子图，再通过图像拼接形成完整大图，用以检测。在被检测器件表面具有重复纹理特征时，目前的拼接方法容易产生局部特征重合，而产生拼接错误，对检测精度造成影响。
【发明内容】
[0003]本发明公开了一种自动视觉检测中基于光栅定位的二维图像拼接方法，通过本发明的拼接方法对，可以对图像进行精确拼接，可以避免拼接过程中的图像重合现象。
[0004]一种自动视觉检测中基于光栅定位的二维图像拼接方法，通过拍摄平台与相机坐标夹角参数修正子图在大图中的坐标值，计算各子图四角的位置坐标，通过各像素所对应的实际物理距离得到大图的尺寸，用双线性插值计算子图中的亚像素坐标位置像素灰度得到大图中的像素灰度，得出拼接后的大图，具体步骤是:
[0005]S1:计算图像中单个像素代表的物理尺寸Ad，步骤是:
[0006]S 11:制作圆盘格标定片，所述圆盘格标定片上设置不重叠标定圆点，标定圆点与圆盘格标定片边界清晰，所述标定圆点设置为e行e列，个数为S，其中s=eXe ;
[0007]S 12:把圆盘格标定片放置到被测物放置平台上，拍摄第一张图像，提取圆盘格标定片上标定圆点的轮廓，采用椭圆拟合的方式计算圆盘格标定片各标定圆点的亚像素圆心坐标(xn，y n)，i=l, 2，——，s，记录X’轴光栅尺的读数为(I1 ；
[0008]S13:平台沿X’轴运动保证圆盘格完整的出现在相机视场中，相机拍摄第二张图像，X’轴光栅尺的读数变为d2，提取圆盘格标定片上标定圆点的轮廓，采用椭圆拟合的方式计算圆盘格标定片各标定圆点的亚像素圆心坐标(X2i，y 2i),i=l, 2，....，S，计算前后两张图像中对应标定圆的圆心坐标之差，得到S个向量!Ti= (X21-Xli, Y21-Yli), 1 = 1, 2，——,S ;
[0009]S14:用平台X’轴移动的距离除以向量的平均长度，得到X’轴方向上图像单个像素代表的物理尺寸Ad1，具体计算为
【权利要求】
1.一种自动视觉检测中基于光栅定位的二维图像拼接方法，通过拍摄平台与相机坐标夹角參数修正子图在大图中的坐标值，计算各子图四角的位置坐标，通过各像素所对应的实际物理距离得到大图的尺寸，用双线性插值计算子图中的亚像素坐标位置像素灰度得到大图中的像素灰度，得出拼接后的大图，具体步骤是: 51:计算图像中单个像素代表的物理尺寸Ad，步骤是: S 11:制作圆盘格标定片，所述圆盘格标定片上设置不重叠标定圆点，标定圆点与圆盘格标定片边界清晰，所述标定圆点设置为e行e列，个数为S，其中s=eXe ； S 12:把圆盘格标定片放置到被测物放置平台上，拍摄第一张图像，提取圆盘格标定片上标定圆点的轮廓，采用椭圆拟合的方式计算圆盘格标定片各标定圆点的亚像素圆心坐标(Xli, y n)，i=l, 2，——，s，记录X’轴光栅尺的读数为(I1 ； S13:平台沿X’轴运动保证圆盘格完整的出现在相机视场中，相机拍摄第二张图像，X’轴光栅尺的读数变为d2，提取圆盘格标定片上标定圆点的轮廓，采用椭圆拟合的方式计算圆盘格标定片各标定圆点的亚像素圆心坐标(x2i, y 21), i=l, 2，....，s,计算前后两张图像中对应标定圆的圆心坐标之差,得到s个向量!Ti= (x21-xn，Y21-Yli), i=l, 2，——,s ； 314:用平台で轴移动的距离除以向量的平均长度，得到X’轴方向上图像单个像素代表的物理尺寸A Cl1，具体计算为
2.根据权利要求1所述的自动视觉检测中基于光栅定位的二维图像拼接方法，其特征是圆盘格标定片标定圆点行列数e=3到30，标定圆点直径0.5mm~3mm，标定圆点行列间距为1mm ~4mm n
3.根据权利要求1或2所述的自动视觉检测中基于光栅定位的二维图像拼接方法，其特征是:所述采用椭圆拟合的方式计算圆盘格标定片各标定圆点的亚像素圆心坐标是根据各标定圆点的轮廓，提取出边界点，以边界点为拟合点，以椭圆方程为模型进行最小二乘法拟合，使椭圆方程尽量满足边界点坐标，求出该椭圆方程的各个参数，得到的椭圆中心为标定 圆点的亚像素圆。
【文档编号】G06T5/50GK103455993SQ201310461385
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】刘霖, 陈伟, 孙文缎, 唐雪松, 罗颖, 宋昀岑, 刘娟秀, 杨先明, 陈镇龙 申请人:电子科技大学