9、图像中物体定位与定向技术解析

图像中物体定位与定向技术解析

1. 旋转调整应用

在物体旋转调整中，主轴计算方法虽有不足，但在遵循一些基本规则时，仍能为许多物体提供有用结果：
- 选择长的参考物体 ：参考物体应具有一定长度，避免主轴和副轴混淆。
- 物体需有明显不对称性 ：若要确定物体的方向和朝向（前后区分），参考物体相对于副轴应明显不对称。例如，使用细长的三角形，近似计算也能达到优于 0.5°的精度。
- 直线边缘适合确定方向 ：若只需确定方向，直线边缘非常合适。可在边缘的起点和终点间画直线直接确定角度。如火花塞仅倾斜±10°时，使用平滑的螺纹边缘确定旋转，能实现优于 0.5°的精度。

不过，火花塞整体虽长，但近似为椭圆形，不太适合作为参考物体，可能会有 1.5°左右的误差，但这足以重新定位测量任务的搜索线。同时，要记得根据测量的旋转角度重新调整距离测量方向。

2. 距离 - 角度特征

对于那些即使主轴计算数学上正确，但仍不适合用主轴方向进行校正的物体，可采用距离 - 角度特征法。
- 定义 ：根据 Gonzalez 和 Woods（2008）的定义，距离 - 角度特征是基于轮廓点与物体重心之间的距离，对二维图形轮廓的一维表示。它是一个向量，每个元素包含特定方向上轮廓点与重心的距离。元素数量不固定，通常以 1°为步长测量距离，得到 360 个元素的投影。
- 计算难点 ：理想圆的距离 - 角度特征是元素相同的向量，每个元素等于圆的半径。但在实际计算中