第6期 2016年6月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2016)06003504
D0I;10.13462/j.cnki.mmtamt.2016.06.009
模板匹配优化耦合图像校正的旋转工件目标定位算法
No.6 Jun.2016
胡明星"，王小兰2
（1.华中师范大学武汉传煤学院，武汉430205；2.华中科技大学计算机科学与技术学院，武汉 430074)
摘要：为了解决当前工件定位算法难以有效识别带有旋转角度的目标，且计算复杂度大等不足，文章设计了基于Canny检测与SIFT特征的旋转工件目标识别算法。首先，对采集工件图像的RCB三通道完成权重分配，获取灰度化图像；并利用Canny边缘检测和霍夫直线检测处理灰度图像，计算出工件旋转角度；并基于几何变换，定义图像校正模型，消除工件旋转角度，对其完成复位处理，并采用模板匹配在图像中定位工件。最后分别提取模板工件与待识别工件的SIFT特征，计算欧式距离，以度量相似性，完成工件目标识别。实验数据显示：与当前识别算法相比，在面对带有旋转角度工件时，
文中工件目标识别算法具备更高的准确性和鲁棒性。关键词：准夫变换；几何变换；SIFT；模板匹配；目标识别
中图分类号：TH161;TG506
文献标识码：A
The Research and Application on the Rotary Workpiece Recognition Based on
Canny Detect and SIFT Features HU Ming-xing',WANG Xiao-lan
(1. Wuhan Media and Communications College of Huazhong Normal University, Wuhan 430205,China ;2. College of Computer Science and Technology ,Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430205,China)
Abstract: Industry in the field of vision,it is necessary to identify all kinds of artifacts with rotation Angle, and at present most there is larger error recognition algorithm. With rotation Angle in order to improve the recognition rate of work piece,this paper puts forward a set of based on hough transform and the rotation of the SIFT features of target recognition system, and the program implementation. First using Canny edge de-tection and Hough straight line detection, the gray image processing, calculation work a rotation Angle. Then based on the geometric transform correction work piece Angle,and USES the template matching posi tioning the work piece in the image. Finally respectively extracted template SIFT features of work piece and to identify the artifacts,calculate the Euclidean distance,similarity measure,complete work piece target rec-ognition. Verified by the experiment,this article artifacts the accuracy and robustness of target recognition al-gorithm is superior to the common algorithm,and meet the requirements of practical engineering.
Key words: hough transform; geometric transformation; SIFT; template matching; target recognition
0引言
近几年来，计算机视觉，这个以图像处理算法与软件编程为基础的多学科技术，越来越多的应用于工业领域中的目标定位。而在工业领域中离不开各种工件的制造、传送、组装，在这些过程中，都需要用到工件目标定位，能否对工件进行准确定位，直接影响制造质量[12]。以往采用人眼定位工件位置，操作设备作业工
件，此种方法不但效率低下，而且成本较高。对此，研究人员于提出了计算机视觉技术，代替人眼定位工件把数据传输给设备，不仅精度高，而且效率也明显提高[34]。
目前有一些基于图像处理算法的视觉技术用于工件目标定位，并取得了一定成果。如杨萌等[3]先基于目标模板遍历图像查找目标位置，然后分别提取目标特征与模板特征，进行距离比较，最后确定目标位置。
收稿日期：2015-10-21
·基金项目：国家自然科学基金项目（60673010）；潮北省教育厅项目（D201118007）
作者简介：胡明星（1980一），女，武汉人，华中师范大学武汉传媒学院讲师，硕士，研究方向为计算机应用、目标识别，（E-mail）humxing02580
?sina.com。
万方数据