王宪，赵前程，谭建平(.湖南科技大学 机电工程学院，湖南 湘潭，40；.中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室，湖南 长沙，40083)

应用区域估计的复杂背景多圆快速定位方法

王宪1，赵前程1，谭建平2
(1.湖南科技大学 机电工程学院，湖南 湘潭，411201；
2.中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室，湖南 长沙，410083)

针对现有多圆定位方法应用于复杂背景高分辨率工业测量图像实时性差的问题，提出一种应用区域估计的复杂背景多圆快速定位方法。首先，依据Hough变换前2帧图像检测结果及环境噪声经验数据实现各圆特征对应的Sage-Husa滤波器的初始化；接着，应用滤波算法对特征的有效区域进行估计；最后，在有效区域内结合优化的特征定位有效判据及2种图像增强方法实现精确定位。研究结果表明：优化的特征定位有效判据较传统判据更加合理；特征提取速度与基于Hough变换的方法相比显著提高；应用该方法的测试系统可充分发挥视觉测量技术在灵活性及集成性上的优势，测试精度较传统系统提高33%以上。该方法可实现高分辨率图像多圆快速精确定位，具有实用价值。

计算机视觉；多圆检测；自适应滤波；收敛；区域估计

圆检测是许多计算机视觉测量系统的关键步骤之一，在工业测试领域有着广阔的应用前景[1-2]。近年出现的一些测试系统中，要求计算机视觉算法在复杂背景中实现快速精确多圆定位[3]。传统的圆检测方法包括模版法、重心法、矩估计法、曲线拟合法和Hough变换法[4-6]等，其中，只有Hough变换法能在复杂背景下实现多圆定位，但实时性差、精度低。……