[发明专利]一种基于边缘几何特征的图像识别方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于边缘几何特征的图像识别方法，包括对工件的原始图像进行滤波处理；对上述滤波处理后的图像进行二值化处理；对二值化处理后的图像查找获得轮廓序列集；从上述轮廓序列集中筛选出合格的工件轮廓；确定上述工件轮廓的最小外接矩形，并确定上述工件轮廓的中心点；沿上述最小外接矩形的四条边的方向截取上述工件轮廓的四个子序列；使用边缘几何特征算子计算上述四个子序列中各子序列的能量值；确定上述四个子序列中能量值最大的子序列，并确定工件的方向角。本发明还提供了相应的图像识别系统。本发明无需建立工件的模板数据库，降低了存储消耗，减少了计算时间，能够满足高速实时性要求；同时具有较高的快速识别能力。

主权项

一种基于边缘几何特征的图像识别方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：对工件的原始图像进行滤波处理，以去除噪声；S2：根据选定的阈值，对上述滤波处理后的图像进行二值化处理；S3：对二值化处理后的图像使用轮廓查找算法，获得轮廓序列集；S4：使用几何规则作为条件，从上述轮廓序列集中筛选出合格的工件轮廓；S5：确定上述工件轮廓的最小外接矩形，并确定上述工件轮廓的中心点；S6：沿上述最小外接矩形的四条边的方向截取上述工件轮廓的四个子序列；具体包括：分别以最小外接矩形四条边的中心点为圆心，以所在矩形边长的0.1‑0.4倍为半径画圆；选取工件轮廓被四个圆截取的四个轮廓片段组成工件轮廓子序列集；S7：使用边缘几何特征算子计算上述四个子序列中各子序列的能量值，具体包括：将工件轮廓子序列集{CL,CR,CT,CB}带入能量值函数分别得到各边缘轮廓能量值F(CL),F(CR),F(CT),F(CB)；其中：C代表工件轮廓，CL,CR,CT,CB分别代表工件轮廓中被截取的左、右、上、下部分轮廓子序列；R=SXYSXX·SYY,]]>SXY=ΣJ=1NXJYJ-ΣJ=1NXJ·ΣJ=1NYJN,]]>SXX=ΣJ=1NXJ2-(ΣJ=1NXJ)2N,]]>SYY=ΣJ=1NYJ2-(ΣJ=1NYJ)2N,]]>N表示子序列C'中的序列点总数量，XJ、YJ分别表示子序列C'中点PJ的横坐标和纵坐标的值；S8：比较上述四个子序列中各子序列的能量值的大小，确定能量值最大的子序列，根据能量值最大的子序列及上述工件轮廓的中心点，确定工件的方向角；步骤S8具体包括：比较步骤S7中得到的四个子序列中两对子序列的能量值F(CL)和F(CR),F(CT)和F(CB)，其中C代表工件轮廓，CL,CR,CT,CB分别代表工件轮廓中被截取的左、右、上、下部分轮廓子序列；取两对子序列中相差比例较大的那一对中能量值较大者作为最大能量值工件轮廓；将最小外接矩形中，最大能量值工件轮廓所对应的边的中点记为PD；获取工件轮廓的中心点PO到点PD所作的射线与图像坐标系横轴正方向的夹角，作为工件的方向角。