基于YOLOv5算法的圆心定位方法

1

作者 肖钦峰 魏东 +2 位作者 刘波 莫永迪 王炳智 《工业控制计算机》 2024年第1期117-119,共3页

准确地获取图像中圆形目标的圆心是目标识别和定位中的关键问题。目前圆心定位主要采用最小二乘拟合圆以及HOUGH变换方法,但这些方法在不同程度上存在着鲁棒性不强、对环境光线要求高、需提前调试参数确定阈值、复杂背景下效果急剧变差... 准确地获取图像中圆形目标的圆心是目标识别和定位中的关键问题。目前圆心定位主要采用最小二乘拟合圆以及HOUGH变换方法,但这些方法在不同程度上存在着鲁棒性不强、对环境光线要求高、需提前调试参数确定阈值、复杂背景下效果急剧变差等局限性。针对该问题,提出一种综合运用YOLOv5算法、Grabcut算法和灰度质心法进行图像分类、图像分割和灰度重心算法求取圆心坐标。该方法使用YOLOv5对图像中的圆形目标进行粗定位,再通过图像分割方法分割出圆形目标,最后使用加权型的灰度重心算法准确定位出圆心坐标,实现对圆形标志的可靠定位。用多个实验比较了该算法与现有算法的精度和稳定性,实验表明,该算法与现有算法相比,在干扰及形变的情况下圆心定位平均相对误差保持在0.5pixel以内,而在干扰、强形变及目标残缺的情况下仍能保持在7 pixel以内,该算法不仅提高了圆形目标圆心检测的鲁棒性和准确性,而且具有良好的抗干扰性。 展开更多

关键词 圆心定位 YOLOv5算法 图像分割 灰度质心法

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光学测量中椭圆圆心定位算法研究 被引量：30

2

作者 张虎 达飞鹏 邢德奎 《应用光学》 CAS CSCD 2008年第6期905-911,共7页

提出了一种椭圆圆心定位算法。先对图像中的椭圆目标进行粗定位,获取椭圆的粗定位信息,再用Canny算子对图像中的感兴趣区域进行边缘检测。根据椭圆的粗定位信息以及图像的边缘灰度分布特征,用高斯曲线拟合的方法求得精确的亚像素边缘点... 提出了一种椭圆圆心定位算法。先对图像中的椭圆目标进行粗定位,获取椭圆的粗定位信息,再用Canny算子对图像中的感兴趣区域进行边缘检测。根据椭圆的粗定位信息以及图像的边缘灰度分布特征,用高斯曲线拟合的方法求得精确的亚像素边缘点的坐标。针对亚像素边缘点中出现的"孤立点"以及噪声点,分别用曲率滤波和均值滤波的方法加以滤波,将滤波后的亚像素边缘点用最小二乘法加以拟合,求得精确的椭圆圆心数据。实验证明了该算法的定位精度和抑制噪声能力,通过测试算法运行时间,证明该算法具有很好的实时性。 展开更多

关键词 图像处理 圆心定位 边缘检测 滤波 最小二乘法

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基于OpenCV的圆心定位在地铁隧道变形监测中的应用 被引量：10

3

作者 赵炯 朱海涛 +1 位作者 屈剑平 张根雷 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第11期139-142,145,共5页

为了满足复杂背景下计算机视觉检测目标高定位精度和快速提取的要求,研究了应用于地铁隧道变形监测的圆心定位技术。以OpenCV为图像开发库,通过对采集的圆形标志光源图像设置感兴趣区域、双边滤波、图像增强、边缘检测、目标识别和圆心... 为了满足复杂背景下计算机视觉检测目标高定位精度和快速提取的要求,研究了应用于地铁隧道变形监测的圆心定位技术。以OpenCV为图像开发库,通过对采集的圆形标志光源图像设置感兴趣区域、双边滤波、图像增强、边缘检测、目标识别和圆心拟合处理,计算出目标几何中心坐标,从而实现目标定位。实验结果表明:在5 m拍摄距离、标定值在10 mm之内时,检测误差小于0.1 mm。检测精度满足变形监测系统的单点测量精度要求。 展开更多

关键词 变形监测 计算机视觉 圆心定位 OPENCV 复杂背景

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改进后圆心定位算法 被引量：7

4

作者 王小攀 郝向阳 +1 位作者 刘松林 朱永丰 《测绘工程》 CSCD 2016年第4期15-18,共4页

圆心定位是摄影测量学中常用的关键技术,圆形人工标志的检测和定位算法有中值法、质心法等。由于中值法和质心法容易受到噪声影响,会对定位圆心带来干扰,在一些领域应用中受到限制。基于此,提出一种改进的自适应阈值质心法圆心定位算法... 圆心定位是摄影测量学中常用的关键技术,圆形人工标志的检测和定位算法有中值法、质心法等。由于中值法和质心法容易受到噪声影响,会对定位圆心带来干扰,在一些领域应用中受到限制。基于此,提出一种改进的自适应阈值质心法圆心定位算法,统计圆形标志的像素数,排除由噪声影响造成的非圆形目标的干扰,同时记下边缘点位置。利用计算出的圆心位置和统计的边缘位置得到圆形目标的大小。实验表明,该算法能够成功定位圆心和半径并排除噪声的干扰。 展开更多

关键词 圆心定位 阈值 人工标志 精度 噪声 自适应

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基于圆心定位的全景图像拼接与展开 被引量：1

5

作者 张忠民 张磊 《电子科技》 2012年第7期24-26,30,共4页

针对特殊的全景采集镜头,经拼接及展开运算,得到人眼容易辨识的图像。系统镜头由两片像素阵列为4 096×3 072的CCD组成,拼接所形成的传感区域包含像素阵列为4 096×4 096,文中提出一种基于圆心定位的拼接算法,此算法通过采集到... 针对特殊的全景采集镜头,经拼接及展开运算,得到人眼容易辨识的图像。系统镜头由两片像素阵列为4 096×3 072的CCD组成,拼接所形成的传感区域包含像素阵列为4 096×4 096,文中提出一种基于圆心定位的拼接算法,此算法通过采集到的两幅全景图像的圆心,以圆心为基准进行剪切定位,从而实现图像的拼接。并应用改进的分块查表法,将目标图像变为环带块,对拼接后的图像进行展开运算。仿真实验表明,本拼接算法可完成特殊镜头所采集的图像拼接工作、速度快、可靠性能强、符合实际应用要求。 展开更多

关键词 全景拼接 圆心定位 图像展开 查表法

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基于圆心定位的瓶口三圆周快速缺陷检测算法 被引量：2

6

作者 张燕 刘春 《计算机技术与发展》 2009年第6期243-245,249,共4页

目前,药用玻璃瓶的质量检测主要靠人工检测,这会增加巨额的人工成本和管理成本,同时检测的精度和速度也达不到生产的要求。为了能更快速、更准确地对玻璃瓶口进行无接触的检测,提出了一种快速的玻璃瓶瓶口的缺陷检测算法。通过对常用的... 目前,药用玻璃瓶的质量检测主要靠人工检测,这会增加巨额的人工成本和管理成本,同时检测的精度和速度也达不到生产的要求。为了能更快速、更准确地对玻璃瓶口进行无接触的检测,提出了一种快速的玻璃瓶瓶口的缺陷检测算法。通过对常用的圆心定位算法和瓶口缺陷检测算法的分析,提出了四点垂直弦截法来定位圆心,再采用三圆周法来检测瓶口缺陷。实验证明,基于四点垂直弦截法定位的三圆周法瓶口缺陷检测算法达到快速准确的工业检测要求。 展开更多

关键词 四点垂直弦截法 三圆周法 圆心定位 缺陷检测

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改进的Hough变换在零件圆心定位中的应用 被引量：3

7

作者 张小洁 段峻 《机械与电子》 2016年第10期62-64,68,共4页

针对自动化生产线上粉末冶金零件在检测中圆心定位困难的问题,在传统Hough圆变换方法基础上作了一系列改进,该方法先对图像进行预处理,比如滤波、边缘检测等,然后进行Hough变换实现零件图像的快速定位。实践证明,该方法不但减少了图像... 针对自动化生产线上粉末冶金零件在检测中圆心定位困难的问题,在传统Hough圆变换方法基础上作了一系列改进,该方法先对图像进行预处理,比如滤波、边缘检测等,然后进行Hough变换实现零件图像的快速定位。实践证明,该方法不但减少了图像处理的时间,而且提高了Hough圆变换在各种零件检测中圆心定位的准确性。 展开更多

关键词 图像处理 HOUGH变换 粉末冶金零件 圆心定位 边缘检测

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基于移动锚节点的无线传感器网络圆心定位 被引量：2

8

作者 刘辉 李智 《计算机与数字工程》 2012年第3期7-8,17,共3页

文章提出了一种利用无线传感器网络无线信号接收强度(RSSI)和移动锚节点轨迹来获得待定节点位置的算法。该算法在有多个可移动锚节点的情况下,定位将会更加高效。在定位阶段,通过RSSI测得锚节点到待定节点的距离,并利用三个以上移动锚... 文章提出了一种利用无线传感器网络无线信号接收强度(RSSI)和移动锚节点轨迹来获得待定节点位置的算法。该算法在有多个可移动锚节点的情况下,定位将会更加高效。在定位阶段,通过RSSI测得锚节点到待定节点的距离,并利用三个以上移动锚节点的坐标(包括三个)来求解圆的方程,计算出待定节点的位置。 展开更多

关键词 无线传感器网络 移动锚节点 圆心定位 垂径

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基于GA-BP的圆形靶标圆心定位误差预测建模与补偿研究

9

作者 陈海燕 朱军林 王平 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2023年第S02期301-305,共5页

利用圆形靶标进行相机标定时,靶标成像效果会随着不同的相机拍摄位姿呈现为椭圆,因此利用常规圆心定位方法得到的图像圆心坐标并非真实圆心在图像中的成像位置,直接利用该圆心图像坐标进行相机标定的标定精度不高。针对此问题,提出了一... 利用圆形靶标进行相机标定时,靶标成像效果会随着不同的相机拍摄位姿呈现为椭圆,因此利用常规圆心定位方法得到的图像圆心坐标并非真实圆心在图像中的成像位置,直接利用该圆心图像坐标进行相机标定的标定精度不高。针对此问题,提出了一种先对圆形靶标图像圆心定位误差进行预测建模,然后进行误差补偿来提高圆心定位精度的方法。首先,建立圆形靶标成像图的仿真图像集;其次,对图像预处理并利用椭圆拟合法定位图像中的圆心坐标;再次,构建并训练GA-BP神经网络,建立圆心定位误差与相机镜头位姿之间的关系模型;最后,通过误差补偿策略对定位的圆心坐标进行误差补偿。实验结果表明,所构建的GA-BP神经网络模型对圆心定位的横、纵坐标的误差预测精度明显优于BP或者E-R模型,其MAPE,RMSE,R 2分别为5.51%,0.0048,0.9996和6.14%,0.0964,0.9998。误差补偿后的圆心定位精度更高,验证了采用误差预测建模和误差补偿的方法提高圆心定位精度的可行性,为高精度相机标定任务提供了方法支撑。 展开更多

关键词 圆形靶标 椭圆拟合 圆心定位误差 预测建模 BP神经网络 遗传算法 误差补偿

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圆心定位装置的设计及应用 被引量：2

10

作者 周文忠 《计量技术》 2007年第1期57-58,71,共3页

通过几何法定位圆心的原理,介绍了圆心定位装置的设计以及它在汽车转向角检测仪转向角校准中的应用。

关键词 圆心定位 转向角 检测

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基于圆心定位和放射状圆形投影编码的字符识别算法

11

作者 陈睿 曹被军 +1 位作者 谭骏珊 Mohammad Reza Alsharif 《计算技术与自动化》 2008年第2期53-57,共5页

圆心定位是圆形投影中关键的一步,为提高圆心定位的速度和精度,提出一种基于三角形和四边形相关理论的快速圆心定位方法,在字符图像特征提取中,在放射状圆形投影的基础上提出放射状圆形投影编码,放射状圆形投影通过计算图像在各个方向... 圆心定位是圆形投影中关键的一步,为提高圆心定位的速度和精度,提出一种基于三角形和四边形相关理论的快速圆心定位方法,在字符图像特征提取中,在放射状圆形投影的基础上提出放射状圆形投影编码,放射状圆形投影通过计算图像在各个方向上的投影值来记录图像在各个角度上的分布信息,放射状圆形投影编码是在它的基础上,对同一角度上的图像信息进行分段编码,从而在不增加复杂度的情况下保留图像在角度和半径上的分布信息,提高字符的识别率。 展开更多

关键词 字符识别 圆心定位 圆形投影 编码

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改进的Hough变换在零件圆心定位中的应用

12

作者 张小洁 段峻 《陕西工业职业技术学院学报》 2016年第4期13-15,57,共4页

本文针对自动化生产线上粉末冶金零件在检测中圆心定位困难的问题，在传统Hough圆变换方法基础上作了一系列改进，该方法先对图像进行预处理，比如滤波，边缘检测等，然后进行Hough变换实现零件图像的快速定位。实践证明，该方法不但减... 本文针对自动化生产线上粉末冶金零件在检测中圆心定位困难的问题，在传统Hough圆变换方法基础上作了一系列改进，该方法先对图像进行预处理，比如滤波，边缘检测等，然后进行Hough变换实现零件图像的快速定位。实践证明，该方法不但减少了图像处理的时间，而且提高了Hough圆变换在各种零件检测中圆心定位的准确性。 展开更多

关键词 图像处理 HOUGH变换 粉末冶金零件 圆心定位 边缘检测

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高斯过程模型圆心定位算法 被引量：2

13

作者 李晨阳 王同合 +3 位作者 蒋理兴 吴建霖 谷友艺 王安成 《测绘科学技术学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期557-562,共6页

在对圆形目标进行图像处理以实现精密测量的各种任务中,圆心定位的精度直接决定了测量结果的精度。目前,成熟的圆心定位算法包括重心法、Hough变换法、高斯拟合法、圆拟合法以及椭圆拟合法等。这些常用算法各具优缺点,因此有不同的适用... 在对圆形目标进行图像处理以实现精密测量的各种任务中,圆心定位的精度直接决定了测量结果的精度。目前,成熟的圆心定位算法包括重心法、Hough变换法、高斯拟合法、圆拟合法以及椭圆拟合法等。这些常用算法各具优缺点,因此有不同的适用场景。本文提出了一种新的研究思路,利用高斯过程模型解决圆心定位的问题,并且提出了分别基于标准圆和椭圆方程的高斯过程圆心定位算法。实验结果表明,高斯过程标准圆中心定位算法与圆拟合算法的精度相当,而且在残缺圆的圆心定位中抗噪能力更好,精度更高;高斯过程椭圆中心定位算法比椭圆拟合法的抗噪能力更强,精度更高。 展开更多

关键词 高斯过程 圆心定位 核函数 拟牛顿法 残缺圆

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基于几何特征的圆心定位方法研究与应用 被引量：2

14

作者 王术彬 杨嘉骏 +2 位作者 王晓波 付聪 李慧霞 《电子设计工程》 2013年第6期49-51,54,共4页

为解决实际应用过程中圆心快速定位的问题,对基于圆的几何参数特征的圆心定位方法进行了多角度的研究分析。通过对标准圆及其残缺圆的仿真研究得出基本定位方法,并对仿真结果做出对比分析,然后应用到工业用偏心桶加注口的定位中,提出一... 为解决实际应用过程中圆心快速定位的问题,对基于圆的几何参数特征的圆心定位方法进行了多角度的研究分析。通过对标准圆及其残缺圆的仿真研究得出基本定位方法,并对仿真结果做出对比分析,然后应用到工业用偏心桶加注口的定位中,提出一种实际应用解决方案,验证了基于几何特征进行圆心定位的有效性和实时性,能很好的满足各类实际生产中的圆心检测需求。为圆心快速定位的研究及其相关检测设备的研究、应用提供了一个有效的方案。 展开更多

关键词 图像处理 圆心定位 几何参数 视觉控制

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基于视觉的核电蒸汽发生器水室堵口圆心定位研究 被引量：1

15

作者 熊雪琴 王湘江 《智能计算机与应用》 2020年第2期111-115,共5页

在核电蒸汽发生器的大修期间,使用可视机器人代替手动完成蒸汽发生器堵板工作,其中,堵口和螺钉孔圆心定位尤为关键。为了缩短机器人辐照时间和因空间狭小导致视觉相机无法获取全局堵口图片问题,将两者圆心定位转化为先检测局部螺钉孔圆... 在核电蒸汽发生器的大修期间,使用可视机器人代替手动完成蒸汽发生器堵板工作,其中,堵口和螺钉孔圆心定位尤为关键。为了缩短机器人辐照时间和因空间狭小导致视觉相机无法获取全局堵口图片问题,将两者圆心定位转化为先检测局部螺钉孔圆心坐标,再对坐标做圆拟合的方法求出堵口圆心位置,并提出一种基于点坐标的半径法对圆心快速求解。定位过程首先是对相机得到堵口的局部图像进行预处理,经Hough变换检测螺钉孔圆心,求螺钉孔圆心构成的三角形边长,依据边长快速求出堵口圆半径,取两点建立圆方程求解堵口圆心坐标,堵口圆心的唯一位置由第三点约束确定。实验表明:该方法在保证精度前提下,有效地检测到水室堵口圆心,对比最小二乘法和弦中点法,检测速度提高33%且计算速度稳定。 展开更多

关键词 快速圆心定位 HOUGH变换 机器视觉 图像处理

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基于OpenCV的圆心定位算法研究 被引量：1

16

作者 陆东方 李捍东 《微处理机》 2023年第1期22-25,共4页

在电解铝工业中,采用人工清理碳碗内残渣的方式会有损于环境与健康,且效率低下,为解决这一问题、提高工艺的自动化水平,设计一种基于OpenCV的圆心定位算法。算法对获取的碳碗图片进行降噪、灰度化等处理;运用Canny算子进行边缘检测;利用... 在电解铝工业中,采用人工清理碳碗内残渣的方式会有损于环境与健康,且效率低下,为解决这一问题、提高工艺的自动化水平,设计一种基于OpenCV的圆心定位算法。算法对获取的碳碗图片进行降噪、灰度化等处理;运用Canny算子进行边缘检测;利用OpenCV中的HoughCircles与circle函数进行分析,最终绘出圆的轮廓并获得圆心的坐标信息。通过此算法获得的碳碗圆心定位,可为后续PLC控制系统提供目标。本研究将计算机视觉与工业生产实践相结合,有助于降低人力成本,提升工业效率。 展开更多

关键词 开源计算机视觉库 圆心定位 HOUGH变换 电解铝碳碗清理

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基于YOLOv5和图像处理的按摩机器人穴位贴定位方法

17

作者 唐瑞尹 彭岸辉 +1 位作者 李巍 张泽 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期281-285,290,共6页

人体穴位识别和定位是按摩机器人的关键问题,是保证机器人安全工作的先决条件。这里结合人工标志点和深度学习目标检测技术,提出了一种按摩机器人穴位贴识别和定位方法。首先在人体背部预按摩穴位点处布置圆形人工标志点,采用基于YOLOv... 人体穴位识别和定位是按摩机器人的关键问题,是保证机器人安全工作的先决条件。这里结合人工标志点和深度学习目标检测技术,提出了一种按摩机器人穴位贴识别和定位方法。首先在人体背部预按摩穴位点处布置圆形人工标志点,采用基于YOLOv5深度学习网络模型检测圆形标志点在图像中大致区域,并用高斯滤波法滤除该区域中的孤立点和噪声点,然后根据圆形目标的粗定位信息、图像的边缘灰度分布特征获取圆形标志点的边缘信息并检出其中最大连通区域的边缘,最后通过基于椭圆方程的最小二乘算法精确定位出人工标志点的圆心坐标,并利用机器人手眼标定技术转换为机器人按摩穴位坐标,实现人体穴位的自动识别和定位。实验结果表明,在仿真环境下圆心定位误差小于0.7像素(pixel);在实测环境下圆心定位相对误差小于1.8%,可以有效减少目标边缘模糊、相似物干扰、圆形畸变等情况对穴位贴圆心定位精度的影响。 展开更多

关键词 按摩机器人 人工标记点 目标检测 YOLOv5 圆心定位

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霍夫变换算法在圆心视觉定位中的应用研究 被引量：33

18

作者 焦圣喜 肖德军 阚一凡 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第14期4089-4093,共5页

在图像处理中霍夫变换常被用于直线及圆检测。传统的霍夫变换运算速度慢,难以满足实际应用中对圆检测快速性的要求。提出了一种改进的霍夫变换快速圆检测算法,通过分析圆周点与邻域内其他点的位置关系,判断出圆周边缘的凸凹性及圆心方向... 在图像处理中霍夫变换常被用于直线及圆检测。传统的霍夫变换运算速度慢,难以满足实际应用中对圆检测快速性的要求。提出了一种改进的霍夫变换快速圆检测算法,通过分析圆周点与邻域内其他点的位置关系,判断出圆周边缘的凸凹性及圆心方向;并以圆弧中心线的累加结果确定了圆周的圆心。通过新算法在液体自动化灌装系统中的应用,实现了视觉系统对桶口的快速识别与定位,验证了算法的有效性与快速性。 展开更多

关键词 霍夫变换 圆检测 累加器 圆心定位

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基于灰度图像和矢量的圆心定位 被引量：11

19

作者 曹建海 路长厚 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期714-718,共5页

提出了基于矢量和的全局最优的圆心定位方法,并利用卷乘和频域方法实现定位的快速算法。该方法是基于灰度图像上进行圆心定位和圆周投影,不仅可以尽量多地保持原始字符图像的特征信息,而且克服了传统的基于二值化图像进行圆心定位时,过... 提出了基于矢量和的全局最优的圆心定位方法,并利用卷乘和频域方法实现定位的快速算法。该方法是基于灰度图像上进行圆心定位和圆周投影,不仅可以尽量多地保持原始字符图像的特征信息,而且克服了传统的基于二值化图像进行圆心定位时,过分依赖于二值化算法、抗干扰性差等弊病。实验表明,方法定位的圆心坐标的准确度和一致性都好于形心法或质心法,而且有较好的抗干扰性。 展开更多

关键词 矢量和 圆心定位 卷乘 频域 灰度图像 圆周投影 抗干扰性 特征抽取

原文传递

圆形目标精密定位方法的研究与应用 被引量：35

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作者 邢德奎 达飞鹏 张虎 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2593-2598,共6页

圆形目标的特征定位在计算机视觉中有着重要的作用。分析了在图像处理中影响圆形目标定位精度的几种主要因素,着重研究了圆形目标在透视投影变换过程中所产生的圆心偏差。基于摄像机的透视投影变换过程以及空间解析几何理论,提出了使用... 圆形目标的特征定位在计算机视觉中有着重要的作用。分析了在图像处理中影响圆形目标定位精度的几种主要因素,着重研究了圆形目标在透视投影变换过程中所产生的圆心偏差。基于摄像机的透视投影变换过程以及空间解析几何理论,提出了使用同心圆目标快速准确地获取图像中圆形目标圆心真实投影点的方法,同时建立了一种使用同心圆补偿镜头畸变的方法。仿真实验以及实物实验表明该方法可以准确且稳定地补偿透视投影变换过程中所产生的圆心偏差,从而获得图像中圆形目标圆心的真实投影点。该方法可以推广至视觉检测和摄像机参数标定中,利用其设置摄像机参数标定用标定板,具有一定的理论意义与工程实际应用价值。 展开更多

关键词 图像处理 透视投影 圆心偏差 圆心定位

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