影像測(cè)量中的亞像素檢測(cè)算法.pdf

1、數(shù)字圖像處理是影像測(cè)量系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù),特別是邊緣和拐角檢測(cè)技術(shù),其檢測(cè)結(jié)果很大程度上決定了影像測(cè)量系統(tǒng)的精度。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)對(duì)精密加工技術(shù)要求的提高,像素級(jí)的邊緣和拐角檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)不能滿足精密檢測(cè)的要求。亞像素檢測(cè)技術(shù)順應(yīng)產(chǎn)生,并廣泛應(yīng)用于高精度影像測(cè)量系統(tǒng)中,大大提高了測(cè)量系統(tǒng)的精度。
　　 本文首先給出了邊緣和拐角的定義并簡(jiǎn)要介紹了像素級(jí)邊緣檢測(cè)技術(shù),亞像素級(jí)邊緣檢測(cè)技術(shù)及拐角檢測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。然后,

2、簡(jiǎn)單介紹了像素級(jí)邊緣檢測(cè)算法并用實(shí)際圖像進(jìn)行實(shí)驗(yàn),比較結(jié)果得出Canny為最佳算子。接著對(duì)亞像素邊緣檢測(cè)算法的原理進(jìn)行詳細(xì)介紹,重點(diǎn)分析了三次樣條插值法和Zernike矩法,并用這些算法分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證Zernike矩較高的定位精度。
　　 論文在對(duì)經(jīng)典亞像素邊緣檢測(cè)算法研究基礎(chǔ)上,提出兩種改進(jìn)的亞像素邊緣檢測(cè)算法。一種是基于高斯曲面擬合亞像素邊緣檢測(cè)算法,即首先選用Canny算子對(duì)圖像進(jìn)行邊緣粗定位,然后在粗定位的邊緣基礎(chǔ)

3、上給定一個(gè)5×5窗口,對(duì)窗口內(nèi)的邊緣梯度幅值用高斯曲面擬合算法進(jìn)行精細(xì)定位。另外一種是基于徑向基函數(shù)插值亞像素邊緣檢測(cè)算法,即先用Canny算子對(duì)圖像進(jìn)行邊緣粗定位,然后在粗定位的邊緣基礎(chǔ)上給定5×5窗口,對(duì)窗口內(nèi)的像素級(jí)邊緣進(jìn)行二次曲線擬合并得到擬合曲線在粗定位像素點(diǎn)處的切線及垂線方向,在垂線方向上取若干個(gè)點(diǎn)灰度值進(jìn)行徑向基函數(shù)插值,選取邊緣漸變處的中點(diǎn)位置作為最佳邊緣位置,即求得亞像素點(diǎn)位置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,提出的兩種算法比Zerni