融合边缘检测与深度网络的旋钮位姿测量方法

来源：电子测量技术杂志2021年第17期北京时间：

作者：朱志玲，周志峰，赵勇，王永泉，王立端

单位：1.上海工程技术大学机械与汽车工程学院 上海 201620;2.山西中电科新能源技术有限公司 山西 030024;3.上海司南卫星导航技术股份有限公司 上海 201801

摘要：为实现微旋钮的智能调控，获取旋钮准确位姿为关键任务。基于此，提出了一种融合边缘检测与深度网络的旋钮位姿测量方法。首先，针对图像倾斜产生测量误差的问题，提出改进的Canny算法提取准确边缘，并结合透视变换对其矫正；其次，利用改进的YOLO-V4算法实现旋钮的精确分割；最后应用改进的Canny算法与双三次样条插值提取高精度旋钮凹槽亚像素轮廓，通过PCA算法拟合轮廓矩形并测量位姿。实验结果表明，所提改进Canny算法的边缘提取精度提高，有效减少了虚假边缘；改进的YOLO-V4旋钮检测算法相较于YOLO-V4平均检测精度提升了2.92%，达到99.49%；旋钮凹槽中心位置与偏转角度的测量精度分别达到1.5pixel和1.5°，可实现旋钮位姿的高精度测量。

关键词：旋钮;Canny算法;YOLO-V4;位姿测量

基金资助：上海市科学技术委员会科研基金（17511106700）项目资助