[发明专利]一种自动装配中靶标球识别方法

权利要求书

1.一种自动装配中靶标球识别方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：图像边缘提取与分割；

步骤二：候选椭圆分量识别；

步骤三：椭圆弧片段融合；

步骤四：靶标球投影图像椭圆的自动识别。

2.根据权利要求1所述的一种自动装配中靶标球识别方法，其特征在于：所述步骤一包括：提取图像边缘的角点和拐点，将边缘在这些点处断开；对断开后的边缘子片段进行长度筛选，剔除所含边缘像素数量小于阈值的子片段，阈值T＝50-60；将经长度筛选后的边缘子片段记录在边缘片段集合S中，即S＝{P₁,P₂,...,P_n}。

3.根据权利要求2所述的一种自动装配中靶标球识别方法，其特征在于：所述阈值T＝50。

4.根据权利要求1所述的一种自动装配中靶标球识别方法，其特征在于：所述步骤二包括：采用最小二乘法对每个子片段分别进行椭圆拟合，记E_i为子片段P_i的最小二乘拟合椭圆，N(P_i)为P_i中边缘像素数，N(E_i,P_i)为P_i中与椭圆E_i交叠的边缘像素数；对每个子片段P_i，计算比值

λ(Ei,Pi)=N(Ei,Pi)N(Pi)]]>

当λ(E_i,P_i)≥λ_T时,P_i可视为候选椭圆弧片段；当λ(E_i,P_i)≤λ_T时，将P_i从S中剔除，为保证不丢失任何椭圆弧片段，取λ_T＝0.1。

5.根据权利要求1所述的一种自动装配中靶标球识别方法，其特征在于：所述步骤三包括：对边缘子片段P_i、P_j，记P_i与P_j的合并子片段为P_m，由P_m中边缘像素点拟合的椭圆记为E_m；计算λ(E_m,P_m)，如果λ(E_m,P_m)≥max{λ(E_i,P_i),λ(E_j,P_j)}，则认为P_i、P_j可能属于同一个椭圆，可将P_i、P_j融合为一条子片段；将上述计算遍历边缘片段集合S中的所有子片段，并对所有的λ值由大到小进行排序，取λ值最大的10组边缘子片段所对应的椭圆方程。

6.根据权利要求1所述的一种自动装配中靶标球识别方法，其特征在于：所述步骤四包括:构造靶标球投影图像椭圆特征识别向量TargetEllip se＝(Area，Ratio，Compactness)；其中，Area表示椭圆面积，Ratio为椭圆长、短轴比，Compactness＝(Ellipse_Perimeter)²/Area，由椭圆周长的平方与面积比计算得来，表示椭圆区域的紧致度；计算每个候选椭圆的特征识别向量，即为靶标球投影图像椭圆；记图像椭圆方程为au²+bv²+cuv+du+e+f＝0，其中(u,v)是以像素为单位的图像坐标系。