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专利号: 2019101352208
申请人: 大连工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种快速轮毂识别方法,其特征在于,包括以下步骤:第一部分,轮毂类型特征库建立

在每种不同类别的轮毂中选取一个较为典型的轮毂作为模板提取特征存入特征库;

步骤一,将轮毂正面向上放入生产线上工业相机正下方并拍摄图像,编写相应程序将图像在电脑显示并提示操作人员用鼠标点取轮毂中心,下称中心;

步骤二,以输入轮毂中心为旋转中心,以5度为步长对图像进行旋转,共旋转14次,每旋转一次后以旋转中心为中心,以大小N×N的正方形截取图像块,记图像块矩阵为zi,i=1~

14;

步骤三,将图像块矩阵zi进行快速傅立叶变换(FFT),得到复数矩阵F(zi),并将其存入特征库中;

傅立叶变换的计算如下所示:

步骤四,对所有轮毂经上述步骤1到3处理后可得到特征库,其中每个轮毂对应14个复数矩阵F(zi),i=1~14;

第二部分轮毂识别

步骤一,当生产线上的轮毂到达相机正下方时触发相机拍摄图像,记为It;

步骤二,用霍夫变换(Hough)方法提取轮毂外圆圆心和半径,步骤如下:S1.对It进行边缘提取,边缘点集记为D;计算各边缘点的梯度方向,建立参数链表P=NULL,循环控制变量k=0;

S2.随机从D中选取两个点(x0,y0)和(x1,y1)S3过两点分别按梯度方向做直线,并求与两点连线的中垂线的交点(x3,y3),(x4,y4),判断两交点是否重合;若重合就计算两点及以交点为圆心p所确定圆的半径r,然后转到步骤S4,否则转S7;

S4.在P中寻找满足‖pc-p‖<ε且‖rc-r‖<γ的圆C(pc,rc),其中ε和γ是指定误差,若找到则转S6,否则转S5;

S5.把C(p,r)插入链表P中,其Value置1S6.把C(pc,rc)对应的value加1,若value大于阈值则转S8,否则转S7;

S7.k=k+1,若k>Kmax,程序退出,否则转S2;

S8.pc所确定的圆作为候选圆,候选圆上对应的点>指定的最小点数,转S9;否则为假圆,从P中删除pc,然后转S2;

S9.pc为真圆,看检测的圆数目是否达到要求,若是,退出;否则,把pc圆上对应的点从D中剔除,P置NULL,k=0,转S2步骤三,以圆心点为中心,以预定大小N×N的正方形截取图像块x,并按下式计算滤波器:其中λ是一个较小的常数,取为λ=10-4,kxx′是高斯核函数,按下式计算:上式中x′是x的共轭矩阵,⊙是两矩阵相同位置元素相乘运算,‖‖是矩阵模运算;g是与x矩阵相同大小的二维高斯矩阵,按下式计算:其中w和h分别是矩阵的行列值,σ是标准偏差;

步骤四,按下式对模板样本z进行滤波并计算相似度fzfz=max(F-1(kxz⊙α))

其中kxz是待识别轮毂x和模板轮毂z的高斯核相关,按下式计算:步骤五,计算存储的所有模板相似度fz,并取最大值max fz,如果max fz>T,则相应具有最大相似度的轮毂类别就是该轮毂的类别。