【视觉引导机器人】算法模型 一文归纳机器视觉常用算法以及常用开发库

  导读:本文归纳机器视觉常用算法以及常用开发库,本篇就软件部分,对机器视觉的算法处理进行大致归纳剖析。在收集完图画后,首要会对图画进行预处理操作。确保图画的对比度明晰,水平。便利后续图画处理。常用的图画处理算法:

  空间域与频域间改换:因为图画阵列很大,直接在空间域中进行处理,触及核算量很大。因而,有时候需求将空间域改换到频域进行处理。例如:傅立叶改换、沃尔什改换、离散余弦改换等直接处理技能,将空间域的处理转化为频域处理,不仅可削减核算量,并且可取得更有用的处理(如傅立叶改换可在频域中进行数字滤波处理)。

  图画增强不考虑图画降质的原因,杰出图画中所感兴趣的部分。如强化图画高频重量,可使图画中物体概括明晰,细节显着;如强化低频重量可削减图画中噪声影响。

  图画切割是将图画中有含义的特征部分提取出来,其有含义的特征有图画中的边际、区域等,这是进一步进行图画辨认、剖析和了解的根底。

  (1)几许特征(方位与方向、周长、面积、长轴与短轴、间隔(欧式间隔、街区间隔、棋盘间隔));

  (2)形状特征(几许形状剖析(Blob剖析):矩形度、圆形度、不变矩、偏心率、多边形描绘、曲线)幅值特征(矩、投影);

  (4)直方图特征(核算特征):均值、方差、能量、熵、L1范数、L2范数等;直方图特征办法核算简略、具有平移和旋转不变性、对色彩像素的准确空间散布不灵敏等,在外表检测、缺点辨认有不少运用。

  (6)部分二值方式( LBP)特征:LBP对比如光照改变等形成的图画灰度改变具有较强的鲁棒性,在外表缺点检测、指纹辨认、光学字符辨认、人脸辨认及车牌辨认等领域有所运用。因为LBP 核算简略,也能够用于实时检测。

  图画编码紧缩技能可削减描绘图画的数据量(即比特数),以便节约图画传输、处理时刻和削减所占用的存储器容量。紧缩能够在不失真的前提下取得,也能够在答应的失真条件下进行。编码是紧缩技能中最重要的办法,它在图画处理技能中是开展最早且比较老练的技能。

  传统办法:贝叶斯分类、K最近邻(KNN)、人工神经网络(ANN)、支撑向量机(SVM)、K-means等;

  图画分类(辨认)归于方式辨认的领域,其主要内容是图画通过某些预处理(增强、康复、紧缩)后,进行图画切割和特征提取,然后进行判定分类。

  图画康复要求对图画降质的原因有必定的了解,一般讲应依据降质进程树立“降质模型”,再选用某种滤波办法,康复或重建本来的图画。

  比较知名的有:大恒图画(亚洲Halcon最大代理商)、凌云光技能(VisionPro视觉渠道:印刷、3C电子、显示屏、玻璃、线路板检测)、大族激光(振静体系:视觉激光焊接,定视觉位、缺点检测)、康耐视、基恩士、深圳精锐视觉、深圳市视觉龙科技有限公司、广州超音速、深圳市创科自动化等等。可二次开发的视觉体系:Labview、DVT、Halcon、OpenCV等。

  底层功用算法多,运算功用快,功用完全,简略上手,开发项目周期短。非开源项目,商用收费,价格较贵。

  Halcon:Halcon是德国MVtec公司开发的一套完善的规范的机器视觉算法包,具有运用广泛的机器视觉集成开发环境。它是一套image processing library,由一千多个各自独立的函数,以及底层的数据办理中心构成。其间包含了各类滤波,色彩以及几许,数学转化,型态学核算剖析,校对,分类辨识,形状搜索等等根本的几许以及印象核算功用。整个函数库能够用C,C++,C#,Visual basic和Delphi等多种一般编程言语拜访。Halcon为许多的图画获取设备供给接口,确保了硬件的独立性。

  功用算法相对较多(比Halcon少),开源,可用于商用,开发周期较长(比Halcon长),有些算法要自己写。

  OpenCV是一个依据(开源)发行的跨渠道核算机视觉库,能够运行在Linux、Windows和Mac OS操作体系上。其间心轻量级并且高效——由一系列 C 函数和少数 C++ 类构成,完成了图画处理和核算机视觉方面的许多通用算法。

  OpenCV身世:OpenCV是Intel开源核算机视觉库。其间心由一系列 C 函数和少数 C++ 类构成,完成了图画处理和核算机视觉方面的许多通用算法。OpenCV 的特色具有包含300多个C函数的跨渠道的中、高层 API 跨渠道:Windows, Linux;免费(FREE):不管对非商业运用和商业运用;速度快;运用便利。

  (5)具有根本的数字图象处理才能,如可进行滤波、边际检测、角点检测、采样与差值、色彩转化、形状操作、直方图和图象金字塔等操作。

  (6)可对各种结构进行剖析,包含衔接部件剖析、概括处理、间隔改换、各种距的核算、模板匹配、Hongh改换、多边形迫临、直线拟合、椭圆拟合和Delaunay三角划分等。

  (11)可对图画进行标示,如对线、二次曲线和多边形进行标示,还能够书写文字(现在之支撑中文)。

  VisionPro是美国康耐视Cognex公司供给全套视觉解决计划。VisionPro供给多种开发东西拖放式界面、简略指令码和编程方法等,全面支撑一切方式的开发。用户运用VisionPro QuickBuild™能够无需编程装备读取、挑选并优化视觉东西,决议产品是否合格。用户也能够运用C++、C#、VB及发办理运用程序。Vision Pro供给的.NET程序接口答运用户选用面向目标的高档言语编程拜访一切东西,以高效开发客户的专用视觉计划。

  LabView是一种程序开发环境,由美国国 家仪器(NI)公司研制开发,运用的是图形化修改言语G编写程序,发生的程序是框图的方式。LabView软件是NI规划渠道的中心,也是开发丈量或控制体系的抱负挑选。LabView开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种运用所需的一切东西,旨在协助工程师和科学家解决问题、进步生产力和不断创新。

  HSV(色度/饱和度/亮度)色彩空间是表明类似于RGB色彩模型的色彩空间的模型。依据色度通道(Channel)对色彩类型进行建模,因而在需求依据色彩对目标进行切割的图画处理使命中非常有用。饱和度的改变代表色彩成分的多少。亮度通道描绘色彩的亮度。

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