一种改进广义Hough变换的电解电容检测方法【
技术领域：
】[0001]本发明涉及一种改进广义Hough变换的电解电容检测方法。【
背景技术：
】[0002]随着计算机、通信、电子等方面技术的快速发展，图像识别技术获得了越来越广泛的应用，针对工业现场和生产流水线上对机器视觉的需求，以机器视觉的方法检测出电解电容存在的缺陷将会在工业中得到应用。先有很多人提出Hough圆检测算法，但是传统的圆检测算法存在着缺陷：1.参数的精度容易受到异常的影响；2.对每个像素点进行运算，使计算量大；3.若元器件受到污染，匹配精度有影响。而广义Hough变换在圆检测上有若干优势，但是还存在着需要巨大的存储空间和计算量这一缺点。【
发明内容】[0003]本发明的目的在于提供一种改进广义Hough变换的电解电容检测方法进行电解电容的定位，定位精度达到亚像素级，进一步提高电解电容的定位精度。[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种改进广义Hough变换的电解电容检测方法，其特征在于包括以下步骤：[0005]步骤S1、图像采集及预处理：通过图像采集设备采集电解电容的图像，将采集到的图像进行旋转与插值，采用自适应滤波对图像进行噪声滤除，得到滤波后的平滑图像；[0006]步骤S2、轮廓边缘点的提取：采用全局阈值法将步骤S1得到的平滑图像分割出来，然后对分割处理得到的二值图像利用canny算子进行边缘提取，得到所述二值图像中的电解电容俯视圆轮廓的边缘点；[0007]步骤S3、利用改进广义Hough变换对电解电容进行定位：预先将一参考圆边缘点的梯度角度巾i与所述参考图形边缘点的径向量ri一一对应保存，建立R-table表，利用待搜索图形的边缘点的梯度角度巾"乍为索引从所述R-table表中找到相应的径向量r^[0008]在本发明一实施例中，所述步骤S3的具体步骤如下：[0009]步骤S31、将所述参考圆放入一坐标系中，标出其边缘点的梯度角度<^与径向量所述径向量为边缘点到圆心的向量，所述梯度角度巾i为所述径向量q与x轴的角度；[0010]步骤S32、创建一个R-table表，将梯度角度t与径向量1^一一对应保存，所述R-table表以梯度角度（^作为索引，并将梯度角度巾"吏用一个固定间隔大小A(}>离散化，以使梯度角度1能被高效索引；[0011]步骤S33、用待搜索图形的边缘点的梯度角度（^在R-table表进行索引，每得到一个偏移向量便根据投票规则给累计数组中相应的元素加一，搜索结束后，在创建的累计数组中，对所述累计数组进行阈值分割并提取局部最大值，所述局部最大值对应的坐标即目标物边缘点的可能位置。[0012]在本发明一实施例中，在所述canny算子中加入电解电容的形状特征，使其能自适应确定高地阈值。[0013]在本发明一实施例中，所述步骤S3中广义Hough变换改进的具体内容如下：[0014]第一点、减少图像中不必要的边缘点的数目，通过减少投票点的数目加快执行速度；[0015]第二点、使用金字塔分层搜索，在节省累加器空间的同时提高算法速度。[0016]在本发明一实施例中，所述第一点的具体内容如下：采用Resister提出的分点法的思想，减少图像中需要进行投票函数功能的像素点数目，其主要依靠无限冲击响应低通滤波函数来实现；[0017]【主权项】1.一种改进广义Hough变换的电解电容检测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S1、图像采集及预处理：通过图像采集设备采集电解电容的图像，将采集到的图像进行旋转与插值，采用自适应滤波对图像进行噪声滤除，得到滤波后的平滑图像；步骤S2、轮廓边缘点的提取：采用全局阈值法将步骤S1得到的平滑图像分割出来，然后对分割处理得到的二值图像利用canny算子进行边缘提取，得到所述二值图像中的电解电容俯视圆轮廓的边缘点；步骤S3、利用改进广义Hough变换对电解电容进行定位：预先将一参考圆边缘点的梯度角度i与所述参考图形边缘点的径向量ri一一对应保存，建立R-table表，利用待搜索图形的边缘点的梯度角度1作为索引从所述R-table表中找到相应的径向量r^2.根据权利要求1所述的改进广义Hough变换的电解电容检测方法，其特征在于：所述步骤S3的具体步骤如下：步骤S31、将所述参考圆放入一坐标系中，标出其边缘点的梯度角度巾i与径向量ri，所述径向量A为边缘点到圆心的向量，所述梯度角度巾i为所述径向量h与x轴的角度；步骤S32、创建一个R-table表，将梯度角度巾i与径向量ri--对应保存，所述R-table表以梯度角度（^作为索引，并将梯度角度巾"吏用一个固定间隔大小A(}>离散化，以使梯度角度1能被高效索引；步骤S33、用待搜索图形的边缘点的梯度角度（^在R-table表进行索引，每得到一个偏移向量便根据投票规则给累计数组中相应的元素加一，搜索结束后，在创建的累计数组中，对所述累计数组进行阈值分割并提取局部最大值，所述局部最大值对应的坐标即目标物边缘点的可能位置。3.根据权利要求1所述的改进广义Hough变换的电解电容检测方法，其特征在于：在所述canny算子中加入电解电容的形状特征，使其能自适应确定高地阈值。4.根据权利要求1所述的改进广义Hough变换的电解电容检测方法，其特征在于：所述步骤S3中广义Hough变换改进的具体内容如下：第一点、减少图像中不必要的边缘点的数目，通过减少投票点的数目加快执行速度；第二点、使用金字塔分层搜索，在节省累加器空间的同时提高算法速度。5.根据权利要求4所述的改进广义Hough变换的电解电容检测方法，其特征在于：所述第一点的具体内容如下：采用Resister提出的分点法的思想，减少图像中需要进行投票函数功能的像素点数目，其主要依靠无限冲击响应低通滤波函数来实现；如上所示的投票函数中，R2-R:▽I/|I▽I|I是图像的归一化梯度；S函数是一个指示函数，所述指示函数是一个低通滤波器;w(y)是一个阈值权重函数，所述阈值权重函数使得图像的像素点在投票函数中的积分不需要每一个都被计算，除了梯度幅值超过自适应阈值Q所在位置的像素。6.根据权利要求4所述的改进广义Hough变换的电解电容检测方法，其特征在于：所述第二点的具体内容如下：根据变化的半径r进行分级投票来实现，所述分级投票的具体操作是：程序将可能的半径长度区间分成四个间隔，在其中一个间隔的中点计算投票函数；然后在所有的计算值中寻找最大值以及最大值对应的半径参数，接着程序执行递归依次寻找区间中另外几个间隔计算得到的最大值以及最大值对应的半径参数；到达一个预定义的递归层时程序结束。【专利摘要】本发明涉及一种改进广义Hough变换的电解电容检测方法，包括以下步骤：步骤S1、通过图像采集设备采集电解电容的图像，将采集到的图像进行旋转与插值，采用自适应滤波对图像进行噪声滤除，得到滤波后的平滑图像；步骤S2、采用全局阈值法将步骤S1得到的平滑图像分割出来，然后对分割处理得到的二值图像利用canny算子进行边缘提取，得到目标轮廓的边缘点；步骤S3、预先将一参考圆边缘点的梯度角度φi与所述参考图形边缘点的径向量ri一一对应保存，建立R-table表，利用待搜索图形的边缘点的梯度角度φi作为索引从所述R-table表中找到相应的径向量ri。本发明通过减少图像中不必要的边缘点数目，提高执行速度；使用金字塔分层搜索，节省了累加器空间。【IPC分类】G06T7-00【公开号】CN104778707【申请号】CN201510192597【发明人】姚剑敏,林志贤,郭太良,林金堂,郭明勇,叶芸,徐胜【申请人】福州大学【公开日】2015年7月15日【申请日】2015年4月22日