Die Methode der Linienmomente zur konturbasierten Echtzeit- Bildverarbeitung und industrielle Anwendungen

Die industrielle Qualitätssicherung mit Bildverarbeitungssystemen stellt hohe, zeitkritische Anforderungen an automatische Inspektionssysteme. Der vorliegende Artikel stellt einen neuartigen Ansatz, basierend auf einer Echtzeit-Konturextraktion und Polygonapproximation mit anschließender schneller Algorithmik zur Verarbeitung der Konturdaten vor. Ausgehend von den bekannten Flächenmomenten wird die Formulierung für Konturen in Form von Linienmomenten vorgenommen. Der Linienmomentenansatz bietet dabei die Möglichkeit, nicht zusammenhängende Konturfragmente ohne geschlossenen Rand als Einheit zu modellieren und bietet damit weitaus mehr Flexibilität als andere konturbasierte Methoden. Auf die schnelle Berechnung der Linienmomente wird eingegangen. Erweiterungen des Linienmomentenansatzes auf verschiedene Momententypen ermöglichen die Berechnung einer Vielzahl von Invarianten bezüglich Translation, Skalierung und Rotation. An zwei Anwendungen wird die Güte der verschiedenen Linienmomenten-Invarianten untersucht und die Erkennungsleistung der Methode herausgestellt.

Strong and time critical requirements have to be met by machine vision systems for industrial quality control tasks. This article proposes a new approach, based on real time contour extraction and polygon approximation followed by fast algorithms for the evaluation of the contour data. Based on the known area moments line moments are derived for contour data. The line moment approach inherently provides the possibility to model unconnected contour fragments and therefore incorporates much more flexibility than other contour based methods. The fast determination of line moments is presented. The expansion of the line moment approach to other moment types enables the calculation of a variety of invariants with respect to translation, scale and rotation. On two applications the significance of the different line moment invariants and the recognition performance of the method are emphasized.