بحث موجز حول اكتشاف الحواف في الرؤية الحاسوبية

بینایی ماشین از مزایای سرعت بالا، دقت بالا، تکرارپذیری، عینیت و غیره برخوردار است که پس از افزودن ماشین بینایی به تجهیزات خودکار، کارایی و دقت تشخیص و مونتاژ آن نسبت به کارهای دستی بهبود قابل توجهی خواهد داشت. حوزه بینایی ماشین اکنون به یکی از نقاط مهم تحقیقاتی تبدیل شده است. تشخیص لبه بخش اساسی بینایی ماشین و یک فناوری مهم پیش پردازش تصویر است.

از آنجایی که لبه‌ها نتیجه مقادیر ناپیوسته مقیاس خاکستری هستند، این ناپیوستگی اغلب با استفاده از مشتقات به راحتی قابل تشخیص است. به طور کلی، مشتقات مرتبه اول و دوم برای تشخیص لبه ها انتخاب می شوند. در بازرسی بینایی ماشین، این روش را معمولاً روش اپراتور محلی تشخیص لبه می نامند. برای تشخیص لبه های تصویر، از الگوریتم Canny برای پردازش و بخش بندی تصویر استفاده می شود. مراحل اصلی الگوریتم خاص به شرح زیر است:

بینایی ماشین

تشخیص لبه

1. فیلترینگ: الگوریتم تشخیص لبه عمدتاً بر اساس مشتقات مرتبه اول و دوم شدت تصویر است، اما محاسبه مشتقات نسبت به نویز بسیار حساس است، بنابراین برای بهبود عملکرد ردیاب لبه مربوط به نویز باید از فیلترها استفاده شود. لازم به ذکر است که اکثر فیلترها ضمن کاهش نویز، استحکام لبه را نیز از دست می دهند، بنابراین بین افزایش لبه و کاهش نویز تعادل وجود دارد.
2. ارتقاء: اساس افزایش لبه تعیین مقدار تغییر شدت همسایگی هر نقطه در تصویر است. الگوریتم بهبود می تواند نقاطی را با تغییرات قابل توجه در مقادیر شدت همسایگی (یا محلی) برجسته کند. افزایش لبه به طور کلی با محاسبه دامنه گرادیان انجام می شود.
3. تشخیص: نقاط زیادی در تصویر با دامنه های گرادیان نسبتاً زیاد وجود دارد و این نقاط همه لبه های فیلدهای کاربردی خاص نیستند، بنابراین باید از روشی برای تعیین اینکه کدام نقاط نقاط لبه هستند استفاده کرد. ساده ترین معیار تشخیص لبه، معیار آستانه دامنه گرادیان است.
4. موقعیت یابی: اگر برنامه ای نیاز به تعیین موقعیت لبه داشته باشد، می توان موقعیت لبه را با وضوح زیر پیکسل تخمین زد و جهت لبه را نیز می توان تخمین زد.

در الگوریتم های تشخیص لبه، سه مرحله اول بسیار رایج است. این به این دلیل است که در بیشتر موارد، آشکارساز لبه فقط باید اشاره کند که لبه در نزدیکی یک پیکسل خاص در تصویر ظاهر می شود، اما نیازی به اشاره به مکان یا جهت دقیق لبه نیست.

این چهار مرحله در هنگام استفاده از بینایی ماشین برای اندازه گیری ابعاد، به ویژه مکان و جهت دقیق لبه ضروری است. فناوری بازرسی بینایی ماشین، با مزایای عملکرد قدرتمند خود، کیفیت محصول را استاندارد می کند، سرعت بازرسی سریع، نتایج بازرسی قابل اعتماد و پایدار دارد و می تواند برای مدت طولانی بازرسی شود و به طور گسترده در زمینه های مختلف استفاده می شود.