基于霍夫梯度的同步并行圆检测方法
来源：电子测量技术杂志2025年第5期北京时间：
作者：苗少杰，李宪，赵东杰，孙宇
单位：1.青岛大学自动化学院 青岛 266000;2.青岛大学未来研究院 青岛 266000
摘要：机器人视觉伺服控制主要依靠其视觉系统对工件角点、边线和圆等的检测为其后续决策与控制提供依据。随着系统作业密度的骤增，边缘模组已很难满足其检测负荷，尤其面对复杂场景的连续批量检测，终端视觉的实时性和准确性均受到巨大挑战，降低了系统作业效率。针对上述瓶颈，尤其是难度更高的圆检测，创新性的提出了一种基于霍夫梯度的同步圆检测方法：通过对边缘图像进行边缘筛选去除图像中的干扰信息；然后通过八点法同步确定圆心和半径，并通过半径再搜索减少半径误差，通过圆心位置约束减少无效计算；最后通过候选圆再搜索和最优圆获取实现图像中圆目标的准确检测。为进一步提高圆检测速度和效率，上述算法与CUDA并行技术进一步融合，提出了一种基于霍夫梯度的同步并行圆检测方法，能够充分利用并行计算的优势加速圆检测过程。实验结果表明，与GHT、CACD、RCD和Zhao等相比，该方法显著提升了圆检测的精度和效率，具备更强的抗噪声和抗扰动能力。其精确率、召回率、F 值分别为99.1%、90.7%和94.7%；单张图像的平均检测时间为0.09 s，检测效率最高提升26倍，使其在工业领域的批量图像处理任务中具有较好的实用价值。
关键词：霍夫变换;圆检测;同步;并行计算;八点法
基金资助：山东省自然科学基金（ZR2021QF038）项目资助
