亚像素边缘检测与形状选择函数提升工业工件检测精度

本文主要探讨了基于亚像素的形状选择函数在电子设计中的应用，特别是在提高工业中工件尺寸检测精确度方面。首先，它介绍了利用兰瑟算子进行亚像素边缘检测的重要性，这是一种在保持系统硬件不变的前提下，通过软件提升边缘检测精度的技术，尤其是在需要比像素级更高级别的精度时。 兰瑟算子是基于理想边缘检测器理论发展而来，由Canny提出的边缘检测器和Deriche滤波器构成。Canny滤波器以其多项同性和旋转不变性著称，但计算过程中受平滑程度参数σ影响，运行时间较长。Deriche滤波器虽然能以递归方式计算，速度快，但存在各项异性问题，边缘强度依赖于图像边缘角度，导致精度下降。兰瑟算子则是通过修正Deriche滤波器的方向敏感性，确保边缘检测在不同角度下的准确性。 文章的核心部分是关于形状选择函数的应用，针对光照不均匀导致的伪边缘和不必要的轮廓，通过选择功能从分割结果中挑选出所需的特征。在实际操作中，先合并共线和共圆的亚像素轮廓，区分闭合和开放轮廓，然后分析XLD特征，如面积、中心位置等基础属性，以及圆度、矩形度等形状特性。 为了实现更精确的目标检测，文中提出了一种结合兰瑟算子的亚像素边缘检测和基于形状选择函数的方法。这种方法首先对目标系统进行标定和区域提取，然后采用Tukcy算法进行鲁棒性拟合，对目标轮廓进行特征计算，最终获得目标的亚像素尺寸。通过与基于Blob分析的检测方法对比，这种新方法在光照不均的环境下能有效解决边缘精确检测问题，显著提高检测的准确性和实时性。 该研究工作得到了江苏省高校优秀中青年教师境外研修基金项目的支持，三位作者分别是陈岚萍博士、刘寒寒硕士研究生和马正华教授，他们在机器视觉、图像处理和嵌入式系统等领域有着丰富的经验和专长。通过电子邮件可以联系到他们，共同探讨更深入的学术交流和合作。