Một cuộc thảo luận ngắn về phát hiện cạnh trong thị giác máy

Thị giác máy có ưu điểm là tốc độ cao, độ chính xác cao, độ lặp lại, tính khách quan, v.v. Sau khi thêm thị giác máy vào thiết bị tự động, hiệu quả và độ chính xác phát hiện và lắp ráp của nó sẽ được cải thiện đáng kể so với công việc thủ công. Lĩnh vực thị giác máy hiện đã trở thành một trong những điểm nóng nghiên cứu tiên tiến. Phát hiện cạnh là một phần thiết yếu của thị giác máy và công nghệ tiền xử lý hình ảnh quan trọng.

Vì các cạnh là kết quả của các giá trị thang độ xám không liên tục nên sự gián đoạn này thường có thể dễ dàng được phát hiện bằng cách sử dụng đạo hàm. Nói chung, đạo hàm cấp một và cấp hai được chọn để phát hiện các cạnh. Trong kiểm tra thị giác máy, phương pháp này thường được gọi là phương pháp toán tử cục bộ phát hiện cạnh. Để phát hiện các cạnh của hình ảnh, thuật toán Canny được sử dụng để xử lý và phân đoạn hình ảnh. Các bước cơ bản của thuật toán cụ thể như sau:

thị giác máy

phát hiện cạnh

1. Lọc: Thuật toán phát hiện cạnh chủ yếu dựa trên đạo hàm bậc một và bậc hai của cường độ ảnh, tuy nhiên việc tính toán đạo hàm rất nhạy cảm với nhiễu nên phải sử dụng các bộ lọc để cải thiện hiệu suất của bộ dò cạnh liên quan đến nhiễu. Cần lưu ý rằng hầu hết các bộ lọc cũng làm giảm độ bền của cạnh trong khi giảm nhiễu, do đó có sự cân bằng giữa tăng cường cạnh và giảm nhiễu.
2. Cải tiến: Cơ sở của việc tăng cường cạnh là xác định giá trị thay đổi cường độ lân cận của từng điểm trong ảnh. Thuật toán nâng cao có thể làm nổi bật các điểm có thay đổi đáng kể về giá trị cường độ lân cận (hoặc cục bộ). Việc tăng cường cạnh thường được thực hiện bằng cách tính toán biên độ gradient.
3. Phát hiện: Có nhiều điểm trong ảnh có biên độ gradient tương đối lớn và những điểm này không phải là tất cả các cạnh trong các trường ứng dụng cụ thể, vì vậy nên sử dụng một số phương pháp để xác định điểm nào là điểm cạnh. Tiêu chí phát hiện cạnh đơn giản nhất là tiêu chí ngưỡng biên độ gradient.
4. Định vị: Nếu một ứng dụng yêu cầu xác định vị trí cạnh, vị trí cạnh có thể được ước tính ở độ phân giải pixel phụ và hướng cạnh cũng có thể được ước tính.

Trong các thuật toán phát hiện cạnh, ba bước đầu tiên được sử dụng rất phổ biến. Điều này là do trong hầu hết các trường hợp, bộ phát hiện cạnh chỉ được yêu cầu chỉ ra rằng cạnh xuất hiện gần một pixel nhất định trong ảnh chứ không cần chỉ ra vị trí hoặc hướng chính xác của cạnh.

Bốn bước này rất cần thiết khi sử dụng thị giác máy để đo kích thước, đặc biệt là vị trí và hướng chính xác của cạnh. Công nghệ kiểm tra bằng thị giác máy, với ưu điểm về hiệu suất mạnh mẽ, tiêu chuẩn hóa chất lượng sản phẩm, tốc độ kiểm tra nhanh, kết quả kiểm tra đáng tin cậy và ổn định, có thể kiểm tra trong thời gian dài và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.