重庆理工大学两江人工智能学院, 重庆 401147
PCBA (printed circuit board assembly)元器件边缘检测的完整度直接影响装配机器人对元器件尺寸及其间隙的视觉测量精度。针对Canny算子提取密集区域目标边缘存在明显的边缘粘连和断缺现象的问题,提出一种具有高完整度的PCBA元器件边缘检测新方法。首先针对原Canny算子依据像素点灰度值梯度确定的边缘像素点,提出3×3邻域窗自适应阈值非极大值抑制方法,以有效避免密集区相邻边缘粘连;其次依据EPGVF Snake模型参数化后Snake曲线的梯度场,结合边缘保真项,提出边缘是否发生断缺的邻域窗自适应判断方法; 最后采用像素置换模板对断缺的边缘像素进行填充,以有效保留细弱边缘、避免断缺发生。实验结果表明,本文方法能有效避免PCBA密集区元器件边缘粘连和细弱边缘断缺,边缘完整度较其他方法提高了约15.5%。
机器视觉 边缘检测 Canny算子 邻域窗自适应阈值 EPGVF Snake模型
1 重庆理工大学 计算机科学与工程学院, 重庆 401320
2 重庆理工大学 两江人工智能学院, 重庆 401147
为了降低智能手机PCBA电路板元件反光特性对图像灰度产生的干扰, 提高边缘连接的完整度, 减少伪边缘的数量, 本文对传统的canny算子进行改进, 用于提取智能手机PCBA电路板的边缘信息。首先, 兼顾滤波器去噪与梯度保持特性, 使用改进的具有“动态”惩罚因子的引导滤波器替代高斯滤波器, 减少边缘点的丢失。然后, 使用近邻域局部自适应阈值法取代传统双阈值法, 用于解决元件稠密区域存在灰度变化频繁背景与目标差异较小而导致阈值分割不准确的问题。实验结果表明, 当滑动窗口保持在19大小时, 具有最好的阈值分割效果, 伪边缘数量降到最低。本文方法处理后的图像, 拥有更完整细化的边缘, 伪边缘数量大大减少, 局部元件稠密区域, 边缘细节得到保留, 符合像素级手机PCBA电路板的边缘检测精度要求。
边缘检测 Canny算法 “动态惩罚”因子 引导滤波 局部自适应阈值 edge detection canny calculation “dynamic penalty” factor guided filtering local adaptive value
