機(jī)器視覺LESSON4匯編

1、機(jī)器視覺機(jī)器視覺LESSON 4北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司第四講：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 視覺算法的特點視覺算法的特點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)處理版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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)算法版

2、權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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 對機(jī)器視覺有更深入的理解對機(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)計新算法更加靈活的選用或設(shè)計新算法第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述二、二、視覺算法的特點視覺算法的特點版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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

3、 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)器視覺算法針對工業(yè)應(yīng)用的特點：機(jī)器視覺算法針對工業(yè)應(yīng)用的特點： 可控的照明條件可控的照明條件 對被檢工件有先驗知識對被檢工件有先驗知識 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 對智能要求不高對智能要求不高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，其中每個像素代表該位置的圖像的二維數(shù)組，其中每個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第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視

4、覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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/像素增強的圖像/像素圖像分割特征提取點、線、區(qū)域特征值低高第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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（1 1）q 圖像預(yù)處理目的圖像預(yù)

5、處理目的圖像增強圖像增強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、 二值處理二值處理第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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）

6、，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的尺寸第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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（2

7、 2）q 從圖像上來理解濾波從圖像上來理解濾波模板原圖第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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： 增強對比度增強對比度q 低通濾波低通濾波 降低噪音降低噪音q SobelSobel 提取邊緣提取邊緣010151010111111111101202101121000121X方向Y方向

8、第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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 模板沿著圖像移動計算模板沿著圖像移動計算 中心點像素由模板所覆蓋的鄰域像素替換中心點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

9、有效像素的灰度值按大模板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第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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 f

10、ilter)(Median filter)：取中間值：取中間值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)第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(jī)器視覺培訓(xùn)系列教程（基礎(chǔ)入門培訓(xùn)

11、）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），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 手動選?。菏謩舆x?。?如如 絕對值、相對值等絕對值、相對值等 自動選取：自動選?。?如如 最佳門限最佳門限 原圖像單門限雙門限第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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)

12、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、除加、減、乘、除 邏輯算子邏輯算子ANDAND、OROR、INVERTINVERT、XORXORq 例子：例子：討論討論與與答疑答疑版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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

13、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)定版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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)定內(nèi)容提要內(nèi)容提要第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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 斑點分析斑點分析q 模板匹配模板匹配q 幾何特征匹配幾何特

14、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第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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）：斑點分析（）：斑點分析（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，物體定位、辨識等廣泛應(yīng)用于缺陷檢驗，物體定位、辨識等第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息

15、技術(shù)有限公司機(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）：斑點分析（）：斑點分析（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/ /自動門限選取自動門限選取第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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

16、理與標(biāo)定一、圖像處理算法（一、圖像處理算法（1 1）：斑點分析（）：斑點分析（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，并給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)記每一塊相連區(qū)域分配唯一的標(biāo)記第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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）：斑點分析（）：斑點分析（4 4）q特征提取特征提取計算聯(lián)通區(qū)域的幾何特征計算聯(lián)通區(qū)域的幾何

17、特征第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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）：斑點分析（）：斑點分析（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)、最窄包圍矩形、最窄包圍矩形(feret (feret bounding box) boundi

18、ng box) 、Convex HullConvex Hull、矩、矩(moment (moment of inertia); of inertia); 最亮點、最暗點、平均灰度、最亮點、最暗點、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第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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（1 1）q 通過學(xué)習(xí)尋找物體通過學(xué)習(xí)尋找

19、物體q 典型應(yīng)用：圖像對位、尋找物體等典型應(yīng)用：圖像對位、尋找物體等第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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 兩個步驟兩個步驟學(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第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(jī)器視覺

20、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（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 同濾波運算相似：需要原圖和模板同濾波運算相似：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_),(),(),(),(),(),(),(mnmnnmKn

21、mKnymxSnymxSKnmKnymxSnymxSyxscorescore(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： 完全相反完全相反第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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

22、配系數(shù)為0。98匹配系數(shù)為0。2第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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

23、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 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第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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?；诿黠@的邊緣點通?；诿黠@的邊緣點 在學(xué)習(xí)及運行的過程中，提取邊緣點的幾何特征。并對在學(xué)習(xí)及運行的過程中，提取邊緣點的

24、幾何特征。并對這些幾何待征進(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征的紅色點集征的紅色點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第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視覺算法概述版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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

25、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何特征圖像圖像第四講：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）版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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

26、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）版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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 幾何特征點的描述幾何特征點的描述 幾何特征點通常是以幾何特征點通常是以“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 特征點為圖像中明暗邊界輪廓上的點，其

27、信息包括特征點為圖像中明暗邊界輪廓上的點，其信息包括 點坐標(biāo)位置點坐標(biāo)位置 點與鄰近點的幾何關(guān)系點與鄰近點的幾何關(guān)系 點的極性（由黑到白或由白到黑）點的極性（由黑到白或由白到黑）從圖像到點從圖像到點第四講：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（1 1）版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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

28、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）版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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緣點第四講：機(jī)器視覺算法概述第四講：機(jī)器視

29、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）版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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（1）版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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)）

30、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 對已知形狀的物體進(jìn)行尺寸和位置測量或質(zhì)量效驗對已知形狀的物體進(jìn)行尺寸和位置測量或質(zhì)量效驗第四講：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）版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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 基于邊緣點檢測結(jié)果基于邊緣點檢測結(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 常用的工具包括：常用的工具包括： 線段、矩形、

31、圓、扇形等線段、矩形、圓、扇形等第四講：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）版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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：中心點坐標(biāo)，直徑，擬合參數(shù)輸出結(jié)果：中心點坐標(biāo)，直徑，擬合參數(shù)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

32、理算法（4 4）：）：擬合測量工具（擬合測量工具（4）版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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）版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(jī)器視覺

33、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（1）：）： 將圖像像素坐標(biāo)變換為實際坐標(biāo)將圖像像素坐標(biāo)變換為實際坐標(biāo) 獲得象素所代表的真實世界的長度單位。獲得象素所代表的真實世界的長度單位。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）版權(quán)版權(quán)北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司北京美視博文網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司機(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）：）： 補償圖像畸變補償圖像畸變3030個像素個像素1010毫米毫米3030個像素個像素1