机器视觉的图像处理算法主要包括以下几类:
1. 图像变换算法:
几何变换:如图像平移、旋转、镜像、转置等,以及图像缩放和插值算法(如最近邻插值、线性插值、双三次插值等)。
空域与频域间变换:如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等,用于将空间域的处理转换为频域处理,以减少计算量并获得更有效的处理效果。
其他图像变换还包括余弦、沃尔什-哈达玛、K-L变换、小波变换等。
2. 图像增强算法:
灰度变换增强:如线性灰度变换、分段线性灰度变换、非线性灰度变换等,用于改变图像的对比度和亮度。
直方图增强:如直方图统计、直方图均衡化等,用于提高图像的对比度和亮度分布。
图像平滑/降噪:如邻域平均法、加权平均法、中值滤波、非线性均值滤波、高斯滤波、双边滤波等,用于减少图像中的噪声影响。
图像锐化:如梯度锐化,以及使用Roberts算子、Laplace算子等,用于增强图像中的边缘和细节。
3. 图像滤波算法:
均值滤波:用于平滑图像,通过计算像素周围的平均值来代替当前像素值。
中值滤波:用于去除椒盐噪声等,通过选取像素周围的中值来代替当前像素值。
高斯滤波:用于平滑图像和去除噪声,通过对像素周围的权值进行加权平均来代替当前像素值。
双边滤波:用于平滑图像和去除噪声,同时保留图像细节。
Laplacian滤波和Sobel滤波:分别用于增强图像轮廓和边缘,以及检测图像中的边缘。
4. 图像分割算法:
将图像分成若干个具有独立意义的区域,常用的方法包括阈值分割、基于区域的分割和基于边缘的分割等。此算法在目标提取和图像分析等领域有广泛应用。
5. 特征提取与目标检测算法:
特征提取算法:如SIFT、SURF、HOG等,用于从图像中提取关键信息。
目标检测算法:如YOLO、SSD和Faster R-CNN等,用于检测图像中是否存在预先标记的特定特征,并标记出特征的位置、大小等信息。
6. 其他高级算法:
立体视觉算法:通过多幅图像获取物体三维信息。
运动跟踪算法:用于对运动物体的跟踪和轨迹分析。
场景重建算法:通过多幅图像构建三维场景。
姿态估计算法:通过单幅图像或视频重建人体的姿态信息。
这些算法在机器视觉中各有其独特的应用场景和优势,可以根据具体需求进行选择和组合使用。