椭圆拟合

椭圆拟合先检测有效特征点后,形成点集后再拟合成椭圆。

本节内容包含:

模块原理

椭圆拟合用于将一组特征点拟合成一个椭圆,不能拟合成多个椭圆,往往用在椭圆查找提取特征点之后的阶段。使用椭圆拟合的前提是输入的特征点(至少为5个点)能大致组成一个椭圆。椭圆拟合可以用于椭圆的测量。

如下图所示,图中绿色和红色点为输入的特征点,其中绿色为最终参与拟合的特征点,红色为被删除掉的特征点,绿色椭圆为椭圆拟合结果。

图 1 椭圆拟合示意图

使用方法

椭圆拟合可通过特征点状态情况拟合出一个标准的椭圆,通过对该拟合椭圆的状态信息进行评估,检测该组特征点是否符合标准要求,常见应用“工件标准检测”、“轨道检测”等。

椭圆拟合模块一般与点集模块进行配合使用。以下示例展示通过直线查找找到四个特征点,再通过几何创建建立中点,再将五个点共同输入点集,拟合成一个椭圆,由此来判断其十字中心是否符合要求。

图 2 椭圆拟合使用示例
图 3 椭圆拟合执行结果

参数配置

图像输入

选择需输入的图像源。

拟合点

选择流程中采集到的点集作为拟合来源。

剔除点数

误差过大而被排除不参与拟合的最小点数量。一般情况下,离群点越多,该值应设置越大,为获取更佳查找效果,建议与剔除距离结合使用。

剔除距离

允许离群点到拟合直线的最大像素距离,值越小,排除点越多。

初始化类型

包括全局法和局部最优两种。

  • 局部最优:按照局部的特征点拟合直线,如果局部特征更加准确反映直线所在位置,则采用局部最优,否则采用全局最优。

  • 全局法:以查找到的全局特征点进行圆拟合。

权重函数

包括最小二乘、huber和tukey三种。三种拟合方式只是权重的计算方式有些差异。随着离群点数量增多以及离群距离增大,可逐次使用最小二乘、huber、tukey。

最大迭代次数

拟合算法的最大执行次数。

模块结果

该模块的模块结果介绍请见椭圆拟合