改进Zernike矩的亚像素圆孔类零件测量方法-刘利平

为了提高圆孔类零件半径尺寸的测量精度，提出一种改进的Ｚｅｒｎｉｋｅ矩亚像素圆孔类零件测量方法。首先对 传统Ｃａｎｎｙ算子进行改进，分别在图像输入、去噪、梯度幅值计算和阈值选取方式上进行了优化，实现圆孔中心像素级 边缘坐标的粗定位；其次提取待测零件圆孔所在的目标区域边缘像素点，利用在Ｇｈｏｓａｌ算法的基础上提出新的边缘 判断条件和采用迭代法计算得到Ｚｅｒｎｉｋｅ矩的最佳灰度阶跃阈值来判断并获取亚像素边缘点，且从灰度边缘模型的角 度对误差进行了分析；最后利用最小二乘原理实现圆孔中心坐标和半径的高精度检测和测量。仿真结果表明，改进算 法的圆心坐标相对误差在０．０２ｐｉｘｅｌｓ范围内，半径的相对误差精度为０．０５ｐｉｘｅｌｓ范围内。通过对几个不同零件的实际 测量，实验结果表明，改进后的算法和原算法与人工测量值对比，改进后的算法相对误差值更低，得到的实际值更接近人 工测量值，测量精度明显高于传统的Ｚｅｒｎｉｋｅ矩算法，所达到的测量精度能够满足工业零件生产过程中的精度要求。