传感器及RFID技术应用（第二版）图像识别技术应用.ppt

*****************************[项目实践]4、活塞零件检测视觉系统组成如图9.35所示，活塞零件检测视觉检测系统由光源、相机、条码扫描枪、条码机、分度盘转台、暂存工装及不合格品储存台组成。机器人将完成精加工的活塞零件吸取到分度盘转台上（在加工过程中，活塞零件需要在暂存工装上做中转），通过视觉检测装置对活塞零件进行检测，合格品进行贴码和扫码处理，不合格品放至不合格品储存台。图9.35活塞零件检测视觉系统组成项目小结在本项目中，学习了图像识别技术的概念、方法和应用。图像识别系统由：照明光源、镜头、CCD相机、图像采集卡、图像处理系统及其它外部设备组成。图像的基本知识和获取方法。图像处理主要涉及颜色处理、几何变换、图像分割与边缘检测、降噪等知识。图像分析通过模板匹配达到图像识别的目的，也能识别物体的几何中心、颜色、形状、旋转角度等。图像识别系统通过通信将识别结果传送给上位机，完成基于图像识别的智能控制。******************************图像识别的工作内容②二值化二值化是进行图像分割前经常使用的一种颜色处理方法。在二值化图像时，会把大于某个临界灰度值（阈值）的像素灰度设为灰度极大值（255，即白色），把小于这个值的像素灰度设为灰度极小值（0，即黑色），从而实现二值化。图10.25灰度图像与二值图像的对比3、图像识别的工作内容图像识别的工作内容（2）几何变换几何变换是指从具有几何结构的集合至其自身或其他此类集合的一种映射。具体来说，几何变换是一个函数，其定义域与值域为点集合。几何变换可以按其操作集合的维度来分类（可分为平面变换与空间变换），也可依据其保留的性质来分类，如图10.26所示。平移：保留距离与方向角度。欧氏：保留距离与角度。相似：保留距离间的比例。仿射：保留平行关系投影：保留共线性图10.26各种几何变换3、图像识别的工作内容图像识别的工作内容（3）图像分割与边缘检测图像分割指的是将数字图像细分为多个图像子区域，并提取出感兴趣目标的过程。它是由图像处理到图像分析的关键步骤，其目的是简化或改变图像的表示形式，使得图像更容易被理解和分析。图像分割是将目标分割出来，针对的是目标对象；而边缘检测是通过图像的梯度变化将图像中梯度变化明显的地方检测出来，针对的是边缘信息。二者虽然有包含关系，但针对的目标有所不同。3、图像识别的工作内容图像识别的工作内容边缘检测是图像处理中，尤其是特征检测中的一个研究领域，其目的是标识数字图像中亮度变化明显的点。未经处理的灰度图像如图10.27（a）所示，经过边缘检测处理后如图10.27（b）所示。（a）灰度图像（b）边缘检测（c）降噪处理图10.26边缘检测与降噪处理3、图像识别的工作内容（4）降噪图像噪声是图像中一种亮度或颜色信息的随机变化（被拍摄物体本身并没有），通常是电子噪声的表现，如图10.26（c）所示。它一般是由相机的传感器和电路产生的，也可能是受胶片颗粒或者图像传感器中不可避免的散粒噪声影响产生的。图像噪声是图像拍摄过程中不希望存在的副产品，给图像带来了错误和额外的信息。（c）降噪处理图10.26边缘检测与降噪处理3、图像识别的工作内容图像识别的工作内容3）图像分析（1）图像分析用途图像处理侧重于信号处理方面的研究，如图像对比度的调节、图像编码、降噪等。图像分析的侧重点在于研究图像的内容，包括但不局限于使用图像处理的各种技术，它更倾向于对图像内容的分析、解释和识别。图像分析和计算机科学领域中的模式识别、计算机视觉关系更密切一些。3、图像识别的工作内容图像识别的工作内容（2）模板匹配模板匹配的本质是基于图像内容的检索，属于图像分析领域最常用的技术之一。其目的是在给定查询图像的前提下，依据内容信息或指定查询标准，在图像数据库中搜索并查找出符合查询条件的相应图像。互联网上传统的搜索引擎，包括百度、Google都推出了相应的图片搜素功能，但是这种搜索主要是基于图片的文件名建立索引来实现查询功能（或许也利用网页上的文字信息）。这种从查询文字、文件名，最后到图片查询的机制并不是基于图像内容的检索。3、图像识别的工作内容图像识别的工作内容百度识图提供了人物、商品、建筑、艺术、影视、美食、游戏等图片的识别功能。如图10.28所示为植物识别功能。用户想要在网上搜索某种