機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程PPT課件

1、聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程基礎(chǔ)入門培訓(xùn)基礎(chǔ)入門培訓(xùn)聯(lián)為智能教育聯(lián)為智能教育聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心金濤金濤 老師老師機(jī)器視覺機(jī)器視覺算法算法概述概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第四講第四講機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程基礎(chǔ)入門培訓(xùn)基礎(chǔ)入門培訓(xùn)聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心Who Am I ?機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述q 為什么需要學(xué)習(xí)算法為什么需要學(xué)習(xí)算法q 視覺算法的特點(diǎn)視覺

2、算法的特點(diǎn)q 圖像處理基本步驟圖像處理基本步驟q 圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理第一節(jié)第一節(jié) 圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第一節(jié)：第一節(jié)：圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理內(nèi)容提要內(nèi)容提要聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述一、一、為什么需要學(xué)習(xí)算法為什么需要學(xué)習(xí)算法機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第一節(jié)：第一節(jié)：圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理q 對(duì)機(jī)器視覺有更深入的理解對(duì)機(jī)器視覺有更深入的理解q 便于理解和分析處理結(jié)果便于理解和分析處理結(jié)果q 更加靈活的選用或設(shè)計(jì)新算法更加靈活的選用

3、或設(shè)計(jì)新算法聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述二、二、視覺算法的特點(diǎn)視覺算法的特點(diǎn)機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第一節(jié)：第一節(jié)：圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理q 機(jī)器視覺算法是圖像處理算法的子集機(jī)器視覺算法是圖像處理算法的子集 q 機(jī)器視覺算法針對(duì)工業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)：機(jī)器視覺算法針對(duì)工業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)： 可控的照明條件可控的照明條件 對(duì)被檢工件有先驗(yàn)知識(shí)對(duì)被檢工件有先驗(yàn)知識(shí) 需要高效率、高可靠性和高重復(fù)性需要高效率、高可靠性和高重復(fù)性 對(duì)智能要求不高對(duì)智能要求不高q 視覺算法中所稱的圖像，是由像素表達(dá)出來的明暗信息組成視覺算法中

4、所稱的圖像，是由像素表達(dá)出來的明暗信息組成的二維數(shù)組，其中每個(gè)像素代表該位置的圖像的二維數(shù)組，其中每個(gè)像素代表該位置的圖像0 255的灰的灰度值。其數(shù)字表達(dá)式為：度值。其數(shù)字表達(dá)式為：),(yxI聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第一節(jié)：第一節(jié)：圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理三、圖像處理的基本步驟三、圖像處理的基本步驟預(yù)處理原始圖像/像素增強(qiáng)的圖像/像素圖像分割特征提取點(diǎn)、線、區(qū)域特征值低高聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)

5、入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第一節(jié)：第一節(jié)：圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理四、圖像預(yù)處理（四、圖像預(yù)處理（1 1）q 圖像預(yù)處理目的圖像預(yù)處理目的 圖像增強(qiáng)圖像增強(qiáng) 噪音去除噪音去除 圖像單純化圖像單純化q 圖像預(yù)處理算法通常包括：圖像預(yù)處理算法通常包括： 濾波：高通、低通濾波：高通、低通 形態(tài)處理：形態(tài)處理： erosion/dilation/open/close erosion/dilation/open/close 圖像算數(shù)：、圖像算數(shù)：、X X、 二值處理二值處理聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器

6、視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第一節(jié)：第一節(jié)：圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理四、圖像預(yù)處理（四、圖像預(yù)處理（2 2），濾波（），濾波（1 1）q 需要下列要素：需要下列要素： 原始圖像：原始圖像： 處理后的圖像：處理后的圖像： 一一2D2D模板：模板： q 濾波算法如下：濾波算法如下：),(yxS),(yxD),(yxK),(),(),(),(),(10101nmKynxmSyxKyxSyxDNnMmMNM， N 為K的尺寸聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第一節(jié)：第一節(jié)：圖像預(yù)處理圖像預(yù)

7、處理四、圖像預(yù)處理（四、圖像預(yù)處理（2 2），濾波（），濾波（2 2）q 從圖像上來理解濾波從圖像上來理解濾波模板原圖聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第一節(jié)：第一節(jié)：圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理 四、圖像預(yù)處理（四、圖像預(yù)處理（2 2），濾波（），濾波（3 3）q 模板決定濾波的種類模板決定濾波的種類q 高通濾波：高通濾波： 增強(qiáng)對(duì)比度增強(qiáng)對(duì)比度q 低通濾波低通濾波 降低噪音降低噪音q SobeSobel l提取邊緣提取邊緣01015101011111111110120210112100

8、0121X方向Y方向聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第一節(jié)：第一節(jié)：圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理 四、圖像預(yù)處理（四、圖像預(yù)處理（3 3），形態(tài)處理（），形態(tài)處理（1 1）q 處理過程同濾波相似處理過程同濾波相似 模板沿著圖像移動(dòng)計(jì)算模板沿著圖像移動(dòng)計(jì)算 中心點(diǎn)像素由模板所覆蓋的鄰域像素替換中心點(diǎn)像素由模板所覆蓋的鄰域像素替換q 替換算法替換算法 基于鄰域像素排序基于鄰域像素排序 可設(shè)置無關(guān)像素可設(shè)置無關(guān)像素0101110101 1 有效有效0 0 無關(guān)無關(guān)模板下有效像素的灰度值按大模板

9、下有效像素的灰度值按大小排序小排序模板模板原圖像原圖像010111010聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第一節(jié)：第一節(jié)：圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理 四、圖像預(yù)處理（四、圖像預(yù)處理（3 3），形態(tài)處理（），形態(tài)處理（1 1）q 基本形態(tài)算子基本形態(tài)算子 腐蝕腐蝕(erosion(erosion) )：取最小值：取最小值 膨脹膨脹(dilation(dilation) )：取最大值：取最大值 中值濾波中值濾波(Median filter(Median filter) )：取中間值：取中間值

10、q 復(fù)合形態(tài)算子復(fù)合形態(tài)算子 OpenOpen： Erosion + Dilation Erosion + Dilation 去除毛刺去除毛刺 CloseClose： Dilation + Erosion Dilation + Erosion 聚類聚類 Top HatTop Hat： Source - opened (closed) Source - opened (closed)聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第一節(jié)：第一節(jié)：圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理 四、圖像預(yù)處理（四、圖像預(yù)處理

11、（4 4），二值處理），二值處理q 門限種類門限種類 單門限：將圖像像素分單門限：將圖像像素分2 2類類 雙門限：將圖像像素分雙門限：將圖像像素分3 3類類q 門限選取方式門限選取方式 手動(dòng)選?。菏謩?dòng)選取： 如如 絕對(duì)值、相對(duì)值等絕對(duì)值、相對(duì)值等 自動(dòng)選?。鹤詣?dòng)選?。?如如 最佳門限最佳門限 原圖像單門限雙門限聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第一節(jié)：第一節(jié)：圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理 四、圖像預(yù)處理（四、圖像預(yù)處理（4 4），圖像算數(shù)），圖像算數(shù)q 操作符包括：操作符包括： 加、減、乘

12、、除加、減、乘、除 邏輯算子邏輯算子ANDAND、OROR、INVERTINVERT、XORXORq 例子：例子：聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心討論討論與與答疑答疑機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第一節(jié)：第一節(jié)：圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述q圖像處理算法圖像處理算法q視覺系統(tǒng)標(biāo)定視覺系統(tǒng)標(biāo)定第二節(jié)第二節(jié) 圖像處理與標(biāo)定圖像處理與標(biāo)定機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與

13、標(biāo)定內(nèi)容提要內(nèi)容提要聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（1 1）q 斑點(diǎn)分析斑點(diǎn)分析q 模板匹配模板匹配q 幾何特征匹配幾何特征匹配q 邊緣檢測邊緣檢測q 擬合測量工具擬合測量工具聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（

14、1 1）：斑點(diǎn)分析（）：斑點(diǎn)分析（1 1）q 聯(lián)通區(qū)域的幾何特征分析聯(lián)通區(qū)域的幾何特征分析q 廣泛應(yīng)用于缺陷檢驗(yàn)，物體定位、辨識(shí)等廣泛應(yīng)用于缺陷檢驗(yàn)，物體定位、辨識(shí)等聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（1 1）：斑點(diǎn)分析（）：斑點(diǎn)分析（2 2）q圖像分割圖像分割將感興趣區(qū)域從背景中分割出來將感興趣區(qū)域從背景中分割出來單門限單門限/ /雙門限分割雙門限分割固定門限選取固定門限選取/ /自動(dòng)門限選取自動(dòng)門限選

15、取聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（1 1）：斑點(diǎn)分析（）：斑點(diǎn)分析（3 3）q標(biāo)記聯(lián)通區(qū)域標(biāo)記聯(lián)通區(qū)域?qū)⑾噙B的像素組成相連區(qū)域，并將相連的像素組成相連區(qū)域，并給每一塊相連區(qū)域分配唯一的標(biāo)記給每一塊相連區(qū)域分配唯一的標(biāo)記聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理

16、與標(biāo)定一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（1 1）：斑點(diǎn)分析（）：斑點(diǎn)分析（4 4）q特征提取特征提取計(jì)算聯(lián)通區(qū)域的幾何特征計(jì)算聯(lián)通區(qū)域的幾何特征聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（1 1）：斑點(diǎn)分析（）：斑點(diǎn)分析（5 5）q常用的幾何特征包括常用的幾何特征包括面積、重心、中心、最小包圍矩形面積、重心、中心、最小包圍矩形(minimum (minimum bounding box)bounding box

17、)、最窄包圍矩形、最窄包圍矩形(feret(feret bounding box) bounding box) 、Convex HullConvex Hull、矩、矩(moment (moment of inertia); of inertia); 最亮點(diǎn)、最暗點(diǎn)、平均灰度、最亮點(diǎn)、最暗點(diǎn)、平均灰度、灰度方差灰度方差 最小包圍矩形最窄包圍矩形原圖像聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（2 2）：模版匹配（）

18、：模版匹配（1 1）q 通過學(xué)習(xí)尋找物體通過學(xué)習(xí)尋找物體q 典型應(yīng)用：圖像對(duì)位、尋找物體等典型應(yīng)用：圖像對(duì)位、尋找物體等聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（2 2）：模版匹配（）：模版匹配（2 2）q 基本原理基本原理 兩個(gè)步驟兩個(gè)步驟 學(xué)習(xí)學(xué)習(xí) 尋找尋找學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)尋找尋找模板圖模板圖圖像圖像聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器

19、視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（2 2）：模版匹配（）：模版匹配（3 3）q 常用的方法：歸一化相關(guān)常用的方法：歸一化相關(guān) normalized correlationnormalized correlation 同濾波運(yùn)算相似：需要原圖和模板同濾波運(yùn)算相似：需要原圖和模板 模板學(xué)習(xí)的有唯一特征的物體圖像模板學(xué)習(xí)的有唯一特征的物體圖像 匹配參數(shù)匹配參數(shù)score(xscore(x，y y) )表達(dá)相似程度表達(dá)相似程度2/12_2_),(),(),(),(),(),(),(mnmnnmKnmKnymxSnymxSKn

20、mKnymxSnymxSyxscorescore(xscore(x，y)y) 取值范圍：取值范圍： -1 -1 1 11 1： 完全一樣完全一樣0 0： 圖像無特征圖像無特征( (均勻背景均勻背景) )-1-1： 完全相反完全相反聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（2 2）：模版匹配（）：模版匹配（4 4）匹配系數(shù)為0匹配系數(shù)為0匹配系數(shù)為0。98匹配系數(shù)為0。2聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視

21、覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定q 速度優(yōu)化多極匹配速度優(yōu)化多極匹配一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（2 2）：模版匹配（）：模版匹配（5 5）匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定q 旋轉(zhuǎn)變化旋轉(zhuǎn)變化q 比例尺變化比例尺變化q 無關(guān)像素設(shè)置無關(guān)像素設(shè)置一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（2

22、2）：模版匹配（）：模版匹配（6 6）紅圈里的像素不紅圈里的像素不匹配匹配聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定q 通常基于明顯的邊緣點(diǎn)通?；诿黠@的邊緣點(diǎn) 在學(xué)習(xí)及運(yùn)行的過程中，提取邊緣點(diǎn)的幾何特征。并對(duì)在學(xué)習(xí)及運(yùn)行的過程中，提取邊緣點(diǎn)的幾何特征。并對(duì)這些幾何待征進(jìn)行比較這些幾何待征進(jìn)行比較 可靠性高、快速可靠性高、快速一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（3 3）：幾何特征匹配（）：幾何特征匹配（1 1）匹配中只采用了有特匹配中只采用了有特

23、征的紅色點(diǎn)集征的紅色點(diǎn)集部分遮擋部分遮擋特征不完整特征不完整非均勻亮度分布非均勻亮度分布聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定q 什么是幾何特征：什么是幾何特征： 幾何特征是在圖像中，明暗交界處的邊緣線或輪廓幾何特征是在圖像中，明暗交界處的邊緣線或輪廓 幾何特征分封閉式及開放式兩種幾何特征分封閉式及開放式兩種一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（3 3）：幾何特征匹配（）：幾何特征匹配（2 2）封閉式幾何特征封閉式幾何特征開放式幾何特征開放式幾

24、何特征圖像圖像聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（3 3）：幾何特征匹配（）：幾何特征匹配（3 3）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定q 撮幾何特征的基本步驟撮幾何特征的基本步驟圖像圖像全部特征全部特征特征模版特征模版特征提取特征提取模版生成模版生成聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（3 3）：幾何特征匹配（）：幾何特征匹配（4 4）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門

25、培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定q 幾何特征點(diǎn)的描述幾何特征點(diǎn)的描述 幾何特征點(diǎn)通常是以幾何特征點(diǎn)通常是以“特征清單特征清單”形式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描形式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述述 特征點(diǎn)為圖像中明暗邊界輪廓上的點(diǎn)，其信息包括特征點(diǎn)為圖像中明暗邊界輪廓上的點(diǎn)，其信息包括 點(diǎn)坐標(biāo)位置點(diǎn)坐標(biāo)位置 點(diǎn)與鄰近點(diǎn)的幾何關(guān)系點(diǎn)與鄰近點(diǎn)的幾何關(guān)系 點(diǎn)的極性（由黑到白或由白到黑）點(diǎn)的極性（由黑到白或由白到黑）從圖像到點(diǎn)從圖像到點(diǎn)聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（4 4）：邊緣檢測（）：邊緣

26、檢測（1 1）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定q 圖像測量的基礎(chǔ)圖像測量的基礎(chǔ)q 視覺系統(tǒng)邊緣檢測的靈敏度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)視覺系統(tǒng)邊緣檢測的靈敏度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人類高于人類q 基于邊緣的灰度變化分析基于邊緣的灰度變化分析q 需要亞像元提取精度需要亞像元提取精度聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（4 4）：邊緣檢測（）：邊緣檢測（2 2）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定

27、q 基于邊緣灰度變化曲線分析基于邊緣灰度變化曲線分析灰度曲線灰度曲線灰度差分灰度差分曲線曲線原圖像原圖像差分峰值為邊差分峰值為邊緣點(diǎn)緣點(diǎn)聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（4 4）：邊緣檢測（）：邊緣檢測（3 3）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定q 亞像元檢測精度亞像元檢測精度78 microns聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（4 4）：）：擬合測量工具擬合

28、測量工具（1）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定q 對(duì)已知形狀的物體進(jìn)行尺寸和位置測量或質(zhì)量效驗(yàn)對(duì)已知形狀的物體進(jìn)行尺寸和位置測量或質(zhì)量效驗(yàn)聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（4 4）：）：擬合測量工具（擬合測量工具（2）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定q 基于邊緣點(diǎn)檢測結(jié)果基于邊緣點(diǎn)檢測結(jié)果q 采用最小二乘法擬合測量結(jié)果采用最小二乘法擬合測量結(jié)果q 常用

29、的工具包括：常用的工具包括： 線段、矩形、圓、扇形等線段、矩形、圓、扇形等聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（4 4）：）：擬合測量工具（擬合測量工具（3）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定q 樣例樣例#1：最大搜索邊界圓最大搜索邊界圓最小搜索邊界圓最小搜索邊界圓標(biāo)稱圓標(biāo)稱圓采用樣本采用樣本輸出結(jié)果：中心點(diǎn)坐標(biāo)，直徑，擬合參數(shù)輸出結(jié)果：中心點(diǎn)坐標(biāo)，直徑，擬合參數(shù)聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述一

30、、圖像處理算法（一、圖像處理算法（4 4）：）：擬合測量工具（擬合測量工具（4）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定q 樣例樣例#2： 模板匹配模板匹配 擬合工具擬合工具根據(jù)模板匹配的結(jié)果根據(jù)模板匹配的結(jié)果重新定位工具重新定位工具模板圖像模板圖像選取選取模板匹配模板匹配輸出輸出原來工具位置原來工具位置聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述二、視覺系統(tǒng)標(biāo)定（二、視覺系統(tǒng)標(biāo)定（1 1）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二

31、節(jié)：圖像處理與標(biāo)定q 系統(tǒng)標(biāo)定的意義（系統(tǒng)標(biāo)定的意義（1）：）： 將圖像像素坐標(biāo)變換為實(shí)際坐標(biāo)將圖像像素坐標(biāo)變換為實(shí)際坐標(biāo) 獲得象素所代表的真實(shí)世界的長度單位。獲得象素所代表的真實(shí)世界的長度單位。如，如，1象素象素= 0。02MMXYP(x/y) / P(x/y)XY轉(zhuǎn)換向量轉(zhuǎn)換向量聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述二、視覺系統(tǒng)標(biāo)定（二、視覺系統(tǒng)標(biāo)定（2 2）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定q 系統(tǒng)標(biāo)定的意義（系統(tǒng)標(biāo)定的意義（2）：）： 補(bǔ)償圖像畸變補(bǔ)償圖像畸變3030個(gè)像素個(gè)像素1010毫米毫米3030個(gè)像素個(gè)像素1414毫米毫米聯(lián)為智能教育機(jī)器視覺培訓(xùn)中心第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述二、視覺系統(tǒng)標(biāo)定（二、視覺系統(tǒng)標(biāo)定（3 3）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)）第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定第二節(jié)：圖像處理與標(biāo)定q 系統(tǒng)標(biāo)定的意義（系統(tǒng)標(biāo)定的意義（3）：）： 校驗(yàn)相機(jī)與實(shí)物面的幾何關(guān)系校驗(yàn)相機(jī)與實(shí)物面的幾何關(guān)系相機(jī)位置正確相機(jī)位置正確相機(jī)向