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北京交通大学学报 2018年第2期42卷 22-30页

作者：陈广华张强陈梅倩李建伟尹怀永北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 中科院自动化研究所模式识别国家重点实验室北京100190

针对成捆原木自动化检尺中原木端面径级检测的关键问题,采用双目立体视觉及图像分割的原理,完成原木径级的快速三维测量.根据原木的直方图特征,提出基于最大熵阈值分割的区域标识算法,设定动态阈值,实现对原木端面与背景的精确分割.将... 详细信息

针对成捆原木自动化检尺中原木端面径级检测的关键问题,采用双目立体视觉及图像分割的原理,完成原木径级的快速三维测量.根据原木的直方图特征,提出基于最大熵阈值分割的区域标识算法,设定动态阈值,实现对原木端面与背景的精确分割.将提取的左右图像中原木端面边缘,借助ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)特征点检测方法,与极线几何理论相结合完成原木边缘的快速立体匹配,得到三维坐标.此外以成捆原木为检测对象,进行原木边缘图像的最小二乘法椭圆拟合,确定原木端面长、短径参数.实验结果表明:该算法能够在10s内完成原木径级的检测,测量误差在2mm内.

关键词：模式识别原木径级又目视觉立体匹配椭圆拟合

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基于端面图像处理的原木径级识别算法研究与实现

基于端面图像处理的原木径级识别算法研究与实现

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作者：梅振荣东北林业大学

学位级别：硕士

原木材积的检测在现代木材工业的发展中占有重要的地位,目前,原木材积检测主要采用传统的人工检尺方法,该方法工作效率低、计算精度差,测量结果的准确度难以保证。随着木材工业的发展,传统的检尺方法已经不能满足木材工业对检尺精度的... 详细信息

原木材积的检测在现代木材工业的发展中占有重要的地位,目前,原木材积检测主要采用传统的人工检尺方法,该方法工作效率低、计算精度差,测量结果的准确度难以保证。随着木材工业的发展,传统的检尺方法已经不能满足木材工业对检尺精度的要求。因此,必须研究一种新的、高精度的数字化检尺方法,以适应现代木材工业的发展。本文是国家林业局“948”项目“原木径级视频识别与数字化检尺技术引进”的一部分,主要研究原木数字化检尺中的图像识别算法,重点解决了原木端面的处理及径级的识别问题,提出了算法,较好的进行了原木的材积计算。为了更好的识别原木的径级,首先要对原木端面图像进行一系列处理。本文在识别原木端面图像的过程当中,针对原木端面图像的特点,将面积阈值方法和数学形态学结合起来,去除了图像内部孔洞噪声和外部带状噪声;并首次将同态增晰的方法应用于原木图像的处理中,首先将图像取对数,之后进行傅立叶变换,把所得的低频分量与照射分量联系起来,高频分量与反射分量联系起来,从而增强了图像相关部分的对比度,精确提取出了原木端面的轮廓。原木的端面近似于椭圆形,在径级识别的过程中,本文重点介绍了原木径级识别方法,提出了基于偏离度最小的椭圆拟合初始值计算的算法。椭圆拟合的精度在很大程度上受初始值的影响,该方法通过对目标图像的边界点进行距离计算,得到了适当的初始值;之后运用最小二乘原理,计算边界点到拟合椭圆之间欧式距离的最小值,从而确定最优拟合椭圆的长短轴参数,即原木的长径和短径;之后根据原木的检尺长,运用材积计算公式得到了原木的材积,并设计了软件系统。实验结果表明,本文提出的算法能够较好的进行原木端面的处理及径级的识别,具有较高的可靠性和实用性。

关键词：原木径级原木检尺同态增晰非线性最小二乘椭圆拟合

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