一种运用自聚类方法优化椭圆图像识别的方法.pdf

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1、2013年o6具电子测试Jun。2o13第¨期ELEcTRoNlcTEsTNo．1，一种运用自聚类方法优化椭圆图像识别的方法冯军帅，樊庆文，王德麾。，王之魁。(四川大学制造科学与工程学院，四川1成都610065)摘要：在高分辨率图像中，为获得较高的椭圆目标识别效率与拟合精度，提出了一种利用自动聚类技术优化椭圆识别和拟合的方法。本方法先对原始图像进行降采样；在缩减图的颜色空间中进行kmeans自动聚类并进行原始图像的预分割；经图像连通性分析后，分离出若干目标区域；再利用各目标区域的边界信息拟合椭圆；最后依次经边界长度约束、

2、椭圆方程参数约束、椭圆拟合精度误差指标正确识别出椭圆目标物，并获得较高精度的椭圆方程。实验表明，该方法能够自适应图像质量的较大范围波动，具有较高的识别正确率和拟合精度，同时也兼顾了识别速度，在工业视觉测量领域具有一定的理论和实用价值。关键词：高分辨率图像；kmeans自动聚类；椭圆识别；拟合误差文献标识码：A中图分类号：TN911．73AmethodofoptimizingellipseimagesrecognitionbyautomaticclusteringFengJunshuai，FanQingwen，WangDe

3、hui。，WangZhikui。(SchoolofmanufacturingscienceandEngineering，SichuanUniversity，Chengdu，Sichuan，610065，China)Abstract：Forhigh～resolutionimages，inordertogethigheficiencyandfittingerrorofellipserecognition，amethodofoptimizingelipserecognitionandfittingbyautomaticclus

4、teringisproposed．Downsamphngoftheoriginalimageisthefirststep；thenkmeansautomaticclusteringandpre—segmentationoftheoriginalimageinthecolorspaceofreducedimageisconducted；afterimageconnectivityanalysis，targetareasareseparatedandtheboundaryinformationofeachtargetarea

5、areusedtofittheelipse；theelipseobjectisfinallyrecognizedcorectlybyboundarylengthconstraint，ellipticequationparameterconstraintsandtheindicatorsofelipsefittingprecisionerror，withahighaccuracyellipticequationobtained．Itisprovedbyexperimentsthatthismethodcouldadaptt

6、othewidefluctuationofthequalityofimages，andhasahi【ghrecognitioncorrectrateandfittingaccuracy．Thespeedofrecognitionistakenintoaccounttoo．Thismethodhastheoreticalandpracticalvalueinthefieldofindustrialvisionmeasurement．Keywords：high——resolutionimages；kmeansautomati

7、cclustering；ellipserecognition；fittingerror项目：2012年国家级大学生创新创业训练计划项目项目编号20121O610200设计与研发2o13．11任意2个像素颜色间的距离(差异)为：厂————_=———————■———————■0引言j=jc一el=、(rI—r)+(gj—g)+(b；一b)(1)而n个像素中心定义为：数字图像中的椭圆目标快速识别与参数获取技术，是o=[∑∑g∑b；3r，、现代工业视觉测量、图像自动监测、视觉导航等领域中的kmeans聚类就是要找出k个聚类中心，

8、使得所有样本都关键技术]，如机械结构中常见的转轴和孔洞、贴于被测物能够“紧密”围绕在聚类中心周围。目前已有多种改进的上的标识、交通工具的轮毂等圆形目标物，经相机成像后方法能够提高聚类速度和质量，如优化初始选组策略，结会形成椭圆影像，通过其在图像上的位置参数，即可能由合模拟退化算法等。成像方程计算出所需的位移、变形等物