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基于灰度的亚像素插值视觉测量方法

184    2019-05-28

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作者:戴宗贤1, 莫洪波1, 周勇1, 张震1, 尹爱军2, 梁子晓2

作者单位:1. 重庆市计量质量检测研究院, 重庆 401121;
2. 重庆大学机械工程学院, 重庆 400044


关键词:视觉测量;尺寸测量;边缘检测;亚像素插值算法


摘要:

针对现有视觉测量中的检测代价高,精度低和速度慢问题,该文提出一种基于计算机机器视觉的紧密内插值亚像素测量方法。该方法基于线性插值算法的原理,结合常规边缘检测方法和图像的灰度曲线图,利用阈值分割和标准长度进行亚像素自适应阈值选择。为验证该方法的有效性,对标准量块长度进行测量实验,并分析测量系统的误差影响因素。相比于传统的Canny算子方法检测结果,该方法的平均测量准确度提升46.2%。实验结果表明该算法的测量精度较高,可以快速、精确地测量出物体的几何尺寸。


A sub-pixel interpolation vision measurement method based on graph gray level
DAI Zongxian1, MO Hongbo1, ZHOU Yong1, ZHANG Zhen1, YIN Aijun2, LIANG Zixiao2
1. Chongqing Academy of Metrology and Quality Inspection, Chongqing 401121, China;
2. College of Mechanical Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China
Abstract:  Aiming at the high cost, low accuracy and slow speed problems of existing vision measurements, this paper proposes a novel sub-pixel interpolation algorithm based on computer vision for geometry size measurement. At first this paper discusses the mathematical principle of linear interpolation algorithm. On this basis, combining with conventional edge detection methods and the image grayscale curve graph, a sub-pixel interpolation algorithm based on graph gray level is proposed, which is utilizing the threshold segmentation and standard length for sub-pixel automatic threshold selection. This method has the measurement characteristic of high precision and low time cost. Finally, for verifying the validity the method proposed in this paper is applied to measure the size of standard gauge blocks and the measurement error is analyzed. Compared to the traditional Canny operator method, the measurement accuracy of proposed method is higher than that of canny operator method with 46.2% improvement on average. The experiment results show that the proposed method is available and has high precision for geometry size measurement.
Keywords: vision measurement;geometry size measurement;edge detection;sub-pixel linear interpolation algorithm
2019, 45(5):33-37  收稿日期: 2018-03-30;收到修改稿日期: 2018-04-24
基金项目: 国防基础科研计划(JCKY2016209B008)
作者简介: 戴宗贤(1986-),男,安徽六安市人,工程师,硕士,研究方向为测量与测试技术,图像处理
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