亚像素级圆孔零件测量中Zernike矩的优化方法——刘利平

简介：
刘利平提出了一种在亚像素级圆孔零件测量中优化Zernike矩的方法，提升了图像处理精度与速度，在机械工程领域具有重要应用价值。 为了提高圆孔类零件半径尺寸的测量精度，本段落提出了一种改进的Zernike矩亚像素级圆孔类零件测量方法。首先对传统的Canny算子进行了优化，在图像输入、去噪处理、梯度幅值计算和阈值选取方式上进行了一系列改进，实现了圆孔中心位置在像素级别的边缘坐标粗定位；其次提取了待测零件中圆孔所在的目标区域的边缘像素点，并通过基于Ghosal算法的新边缘判断条件以及迭代法求解Zernike矩的最佳灰度阶跃阈值得到了亚像素级的边缘信息。同时，从灰度模型的角度对误差进行了分析；最后采用最小二乘原理实现了高精度的圆孔中心坐标和半径测量。 仿真结果显示改进后的算法在圆心坐标的相对误差范围为0.02pixels内，在半径上的相对误差范围则达到了0.05pixels。通过实际测试几个不同零件，实验结果表明相比于传统Zernike矩方法，改进后的方法与人工测量值对比具有更低的相对误差，并且得到的实际数值更接近于人工测量值，从而证明了其更高的精度满足工业生产中的需求。