一种机器视觉算法


图像增强:硬件采集的图像质量不好,可应用软件进行增强。

灰度值变换:由于光源照明的影响,局部的图像会产生对比度与设定值不一致,需要局部的去增强对比度。为提高变换速度,灰度值变换通常通过查找表(LUT)来进行(将灰度输入值变换后输出保存到查找表中),最重要的灰度值变换是线性灰度值比例缩放:f(g)=ag+b(ag表示对比度,b表示亮度)。为了自动获取图像灰度值变换参数a、b的值,通过图像感兴趣区域的最大与最小灰度值设置出a、b的值(灰度值归一化处理)。灰度直方图表示某一灰度值i出现的概率。对于存在很亮和很暗的区域,图像归一化时需要去除一小部分最暗、最亮的灰度值(用2个水平线截取区域),再进行图像归一化处理,将对比度提高(鲁棒的灰度归一化处理)。

辐射标定:传感器收集的能量与图像实际灰度值的关系是非线性时候(一般需要是线性的,提高某些处理算法的精确度),对非线性相应求其逆响应的过程就是辐射标定。取q=?对响应函数求逆运算得到线性响应,求q的过程既是标定。

图像平滑:抑制由于多种原因产生的图像噪声(随即灰度值)。干扰后灰度值=图像灰度值+噪声信号(将噪声看作是针对每个像素平均值为0且方差是б2的随机变量),降噪方法之一、时域平均法,采集多幅图像进行平均,标准偏差将为原来的1/根号n,求的平均值后,将任意一幅图像减去平均,即为该幅图像的噪声;方法之二、空间平均操作法,通过像素数(2n+1)*(2m+1)的一个窗口进行平均操作,会使边缘模糊(计算量非常大,进行(2n+1)*(2m+1)次操作);方法之三、递归滤波器,在前一个计算出的值的基础上计算出新的值,较方法一速度快了30倍;满足所有准则(平滑程度准则t,以及XXs滤波)的高斯滤波器:高斯滤波器是可分的,所以可以非常高效率的被计算出来,能够更好地抑制高频部分。若更关注质量,则应采用高斯滤波器;若关注执行速度,首选使用均值滤波器。

傅里叶变换:将图像函数从空间域转变到频率域,可以再进行频率高低的滤波操作平滑。

特征提取:区域的矩作为特征量,要对分割出来的区域进行操作,需要确定一个或多个特征量(特征),区域特征是能够从区域自身提取出来的特征;灰度值特征还需要图像中区域内的灰度值;轮廓特征是基于轮廓坐标的。

区域特征:区域的面积就是区域内所有点的总和,对于二值图像累加项较行程要多得多

归一化的矩推导出重心(p+q≥2)时,有:(二阶中心距)

通过计算椭圆的长轴、短轴与水平夹角或者矩形的长宽和方位为确定区域大小和方位。

在一定区域内,一个点集的凸包就是包含了区域内所有点的最小凸集(如果任意两点练成的直线上的所有点都在点集中,这个点集就是凸集),所以可以利用凸包来确定某区域(面积与该区域凸包比值为凸性);然后再跟踪区域边界获取一个轮廓,获取到轮廓线段的欧几里得距离,进行求和就得到轮廓长度L,加上面积a引出紧性概念。

灰度值特征:先引出区域内最大最小灰度值,在两个不同参考区域内计算平均灰度值可测量出线性亮度变化,从而计算一个线性灰度值变换(平均灰度值是一个统计特征,另一个统计特征是灰度值的方差和标准偏差。(基于矩的灰度值特征与相应的局域矩的区域特性非常相似)使用区域的特征函数作为灰度值时,灰度值矩就被简化为区域矩(特征函数被用来解释1为像素在区域内,0为像素在区域外,在处理小物体上,灰度值矩能得到准确度更好地处理结果);定义一个模糊隶属关系:灰度值低于北京灰度值最小值的每个像素,其隶属关系值为0,高于前景灰度值最大值的每个像素,关系为1,灰度值落在此范围内,其隶属关系通过线性插值得到,而这一计算过程需要使用浮点图像,所以将隶属关系值按比例放大到一个b位整数图像上(一般8位),再通过计算灰度值矩和中心灰度矩判断区域特征。

轮廓特征:亚像素精度轮廓长度的计算容易些,因为轮廓已经用于控制点,假设一个闭合轮廓通过来表示,R表示轮廓围绕的亚像素精度区域,则(p,q)阶矩被定义为:,与区域矩类似,可定义归一化的矩和中心距。轮廓的面积和重心计算公式为:重心:

这书看是看了也不知道看的用不用的到而且还有好多都是看不懂的,像书中有个

插值算法还有基于灰度值的模板匹配什么的,感觉现在也只是大概看看了解下有的专业术语,具体的都看不太懂。

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