基于图像匹配技术的轮毂定位方法-(5675)

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1、4基于特征点匹配的轮毂定位方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯364．1问题描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．364．2轮毂特征点提取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．374．3轮毂特征点匹配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．394．3．1基于Best-Bin-First算法的特征点搜索⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯394．3．2剔除误匹配点及求解空间映射关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4l4．4轮毂圆心和气嘴定位⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．424．5实验结果与分析⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．444．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．475总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯48参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49攻读硕士学位期间发表学术论文情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．52致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。53大连理工大学学位论文版权使用授权书⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．54大连理工大学硕士学位论文1绪论1．1课题

3、背景及研究意义随着人工智能技术的发展，工业机器人广泛地应用于现代工业生产领域。在工厂生产线上，机器人代替人工进行工件抓取与搬运，可以增加工作时长，提高工作效率，显著提高生产力；在焊接行业中，相比人工控制的机器，环缝焊接机械人可以提升工艺技术，提高产品质量；在工业喷漆、高粉尘环境甚至在核辐射环境下长时间工作，会严重影响工作人员的健康，甚至会出现很多职业病，而使用工业机器人则可以避免这样的问题。机器人除了可以适应危险的工作环境外，还可以从事繁琐的重复性工作。因此，机器人已经逐渐成为工业生产领域的主力军。在传统的自动化生产过程中，大多是先对机

4、器人进行离线示教，再通过编程控制，这种模式下的机器人只能按预定的方式完成一些特定的动作，缺乏主动感知工作环境的变化并随机应变的能力。人们将机器视觉技术应用于自动化生产中，即通过摄像头实时采集实际工作环境图像，用计算机模拟人类进行图像分析、处理，并根据结果来控制工业机器人做出反应动作，提高了机器人的智能感知能力和适应性。工件分类和定位是机器视觉的一个重要组成部分，它能够减少人为因素对自动化生产的干扰，提高加工精度和生产效率。很多工件在加工的不同工序之间需要搬运和传输，即上料和下料的工作，这需要工业机器人透过机器视觉系统，利用实时分析得到的

5、定位信息来抓取和传送加工工件。在此过程中，如何识别不同的工件并进行准确的抓取和放置是此环节中的关键问题。工业机器人在不同的应用环境对抓取的精度有不同的要求，如简单工件分拣，只需要简单抓取即可，而对于复杂应用环境，则对抓取姿势和位置有严格要求，其精确度也会直接影响到后续的加工质量。1．2国内外研究历程和发展现状1。2。1基于灰度信息的图像匹配基于灰度信息的图像匹配直接利用图像本身的灰度信息来度量图像的相似程度。这类算法实现比较简单，但计算量很大。Lcese于1971年提出了增强型平均误差0Ⅲ山，MinimumAbsoluteDiffere

6、nce)算法，该算法利用图像全部的灰度信息，以灰度绝对值差为准则，遍历图像来最匹配区域方法。该算法简单、直接，但是运算量大，鲁棒性较差。研究人员主要从搜索策略和相似性度量两个方面进行了改进。在搜索策略方面，Bamea等提出了序贯相似性检测算法(Sequentialsimilaritydetectionalgorithm，SSAD)，采用序列搜索的策略，显著提高了运算效率ll】。Wong掣2】结合图像金字塔模型，提出由低分辨率图像向高分辨率图像分层搜索的方法，提高了搜索效率。Rosenfeld提出的用互相关信息表征图像之间的匹配程度，并且

7、通过归一化互相关函数降低减少灰度变化和噪声的影响[31。这种思想广泛地应用到了后续的图像匹配算法中。Viola等把信息论中的相似性准则——互信息引入图像匹配的领域【4】，并且用互信息表征图像之间的相似性。该算法用互信息量表征两幅图像的统计依赖性，指出当图像匹配时，它们的互信息值最大。Flussr等【5】也提出了形变的图像间的自适应的映射方法，将两幅图像分割成若干子块，寻找两幅图像中相似度很大子块，根据这些子块的相对位置关系来匹配出目标。Uenohara等f6】贝0是采集大量的模板图片，提取这些图像的相似性特征，即通过增加先验信息的方法，

8、在不太影响算法精确度的同时降低了算法复杂度。另外，由于将图像变换到频域可以减少噪声和光照的影响，研究人员对基于变换域的图像匹配方法做了深入的研究。Kuglin和Hines提出相位相关法171，利用傅立叶变换