申请/专利权人：西北工业大学

申请日：2021-08-27

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN113793309B

主分类号：G06T7/00

分类号：G06T7/00;G06T7/13;G06T7/62;G06T7/73;G06T5/70

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2021.12.31#实质审查的生效;2021.12.14#公开

摘要：本发明涉及一种基于形态学特征的亚像素级椭圆检测方法，从目标图像中有效提取椭圆的亚像素级边缘坐标以及椭圆的几何特征。包括以下步骤：图像采集和图像预处理；对目标图像进行基于局部子区的亚像素级边缘检测；将亚像素级边缘点整像素化；进行基于形态学特征的边缘筛选；根据目标椭圆的整像素边缘坐标索引得到亚像素边缘坐标；最后根据最小二乘原理进行椭圆拟合，从而得到椭圆的几何信息。通过设计光测动力学实验，将本发明与传统椭圆检测方法进行对比，验证了本发明可以有效提高了椭圆检测的准确性。为光测实验力学和数字摄影测量领域提供了一个可行的技术手段。

主权项：1.一种基于形态学特征的亚像素级椭圆检测方法，其特征在于步骤如下：步骤1：获取目标图像，并对目标图像进行预处理：采用形态学处理里面的闭运算对目标图像进行处理；步骤2：采用基于局部子区的亚像素级边缘检测算法对步骤1处理后的图像进行亚像素级边缘检测，得到边缘点信息；首先对目标图像fx,y进行平滑处理得到平滑去噪后的目标图像gx,y，取一定的窗口大小的局部子区进行分析；假设局部边缘线的表达式为y＝ax2+bx+c；若像素点未被边缘线贯穿，则该像素点强度即为其灰度值；若像素点被边缘线贯穿，则被贯穿的像素点强度用如下公式计算得到： 其中，Fi,j表示坐标i,j点处的像素强度值；Pi,j表示该像素点在边缘线下方的面积；h表示一个像素点的长度；A、B表示该像素点在边缘线两侧像素区域的强度，可由如下表达式计算得到： 局部边缘线方程的系数可通过如下表达式进行计算得到： 其中，SL、SM、SN分别为子区窗口中左、中、右三列像素的强度之和；L、M、N分别表示子区窗口中各列对应的边缘线下方区域的面积； 利用计算得到的局部边缘线的方程即可得到边缘的亚像素位置坐标；步骤3：将步骤2中得到的亚像素级边缘点的坐标信息进行四舍五入取整操作，从而得到边缘的整像素坐标信息；步骤4：对整像素边缘信息进行精确筛选；首先对步骤3中得到的边缘点计算连通区域并进行编号，从而排除非连通区域的边缘信息；进而根据目标椭圆的几何特征设定相应的筛选准则，对检测到的连通区域进行进一步筛选排除，最终得到准确的像素级椭圆边缘点坐标位置信息；步骤5：通过步骤4得到的目标椭圆整像素边缘坐标信息及索引数组，索引得到对应的亚像素级边缘点坐标；步骤6：采用最小二乘法对步骤5中得到的亚像素级椭圆边缘点坐标进行椭圆拟合，从而得到椭圆的几何信息，即：椭圆中心点坐标、长短半轴。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 一种基于形态学特征的亚像素级椭圆检测方法

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