随着机器视觉技术的快速发展,传统很多需要人工来手动操作的工作,渐渐地被机器所替代。
传统方法做目标识别大多都是靠人工实现,从形状、颜色、长度、宽度、长宽比来确定被识别的目标是否符合标准,最终定义出一系列的规则来进行目标识别。
这样的方法当然在一些简单的案例中已经应用的很好,唯一的缺点是随着被识别物体的变动,所有的规则和算法都要重新设计和开发,即使是同样的产品,不同批次的变化都会造成不能重用的现实。
而随着机器学习,深度学习的发展,很多肉眼很难去直接量化的特征,深度学习可以自动学习这些特征,这就是深度学习带给我们的优点和前所未有的吸引力。
很多特征我们通过传统算法无法量化,或者说很难去做到的,深度学习可以。特别是在图像分类、目标识别这些问题上有显著的提升。
视觉常用的目标识别方法有三种:Blob分析法(BlobAnalysis)、模板匹配法、深度学习法。下面就三种常用的目标识别方法进行对比。
Blob分析法
lob分析法(Blob Analysis)是一种在图像处理和计算机视觉中常用的分析方法,主要用于检测和分析图像中的连通区域(Blob)。以下是对Blob分析法的详细介绍:
1. 基本概念
Blob的定义:在计算机视觉中,Blob(Binary Large Object)是指图像中具有相似颜色、纹理等特征的连通区域,通常代表一个完整的对象或特征。
分析过程:Blob分析法通过对图像进行二值化处理,将图像分割为前景和背景,然后检测连通区域,从而提取出Blob。
2. 分析步骤
Blob分析法通常包括以下步骤:
图像获取:获取原始图像。
图像预处理:包括滤波、去噪等操作,以提高图像质量。
图像分割:通过阈值分割等方法将图像分为前景和背景。
连通区域检测:识别出图像中的连通区域(Blob)。
特征提取:计算Blob的几何特征,如面积、周长、质心、最小外接矩形等。
结果分析:根据提取的特征进行进一步分析,如目标检测、缺陷检测等。
3. 应用领域
Blob分析法广泛应用于以下领域:
缺陷检测:如玻璃、纺织品、机械零件表面的瑕疵检测。
目标检测:在高对比度图像中检测目标物体。
4. Blob分析法的优势
简单高效:Blob分析法通常基于简单的图像处理操作(如二值化和连通区域检测),计算复杂度相对较低,适合实时处理。
鲁棒性强:对于光照变化、背景噪声等常见问题具有一定的鲁棒性,尤其在高对比度场景下表现良好。
易于实现:大多数图像处理库(如OpenCV、Halcon等)都提供了现成的Blob分析工具,便于快速开发和部署。
5. Blob分析法的局限性
依赖二值化:Blob分析法依赖于图像的二值化处理,而二值化的效果会受到阈值选择的影响。如果阈值选择不当,可能会导致Blob的误检或漏检。
对复杂场景适应性差:在目标形状复杂、背景干扰严重或目标与背景对比度较低的情况下,Blob分析法的效果可能不佳。
无法处理重叠目标:如果多个目标相互重叠,Blob分析法可能无法准确区分它们,需要结合其他方法(如分割或深度学习)来解决。