一种快速高精度的光条中心亚像素提取方法技术

本发明专利技术一种快速高精度的光条中心亚像素提取方法属于计算机视觉测量技术领域，涉及一种快速高精度的光条中心亚像素提取方法。该方法基于局部二次曲线逼近快速求解光条法线方向进而二阶泰勒展开计算光条亚像素中心，首先采用运算速度极快的阈值法光条中心提取获得初始光条中心位置，通过局部二次曲线逼近的方法快速求解初始中心点位置的光条法线方向，归一化处理后利用图像函数在初始中心点处的二阶泰勒展开求解亚像素精度的光条中心。该方法简化了光条法线方向的求解，在法线方向上高精度的提取光条亚像素中心坐标，从而达到高精度和高效率双重要求，且针对现场复杂的光照环境和测量对象，适应性和鲁棒性更强，综合表现更优。

A fast and high precision sub-pixel extraction method for light stripe center

The invention relates to a fast and high-precision sub-pixel extraction method for light stripe center, which belongs to the field of computer vision measurement technology, and relates to a fast and high-precision sub-pixel extraction method for optical stripe center. This method is based on the rapid solution of light in normal direction and two order Taylor expansion calculation of stripe in sub-pixel center local approximation two curve, first light stripe center extraction to obtain the initial center position of the light stripe threshold method is used to fast operation speed, through the rapid solution of the initial position of the center point method of local two times the normal light curve approximation the direction of the two order Taylor normalized by image function at initial center point of solving the sub-pixel center of structured light stripe. This method simplifies the solving light normal direction, in the direction normal to extract high-precision stripe in sub-pixel coordinates of the center, so as to achieve the requirements of high precision and high efficiency, and aiming at the complex illumination environment and measuring object, adaptability and robustness, better comprehensive performance.

【技术实现步骤摘要】
一种快速高精度的光条中心亚像素提取方法
本专利技术属于计算机视觉测量
，涉及一种快速高精度的光条中心亚像素提取方法。
技术介绍
为还原待测工件表面的三维信息，高精度的被测表面特征信息的提取尤为重要。采用双目视觉结合辅助线激光扫描的测量方案中，将线激光条纹投射于被测物表面，被调制的激光条纹中心反映了被测物的空间位置信息。因此，准确的光条中心提取是实现三维形面高精度测量的关键。目前，常用的光条中心提取方法主要有极值法、阈值法、灰度重心法、方向模板法、曲线拟合法和steger算法等。极值法和阈值法能够实现像素级的光条中心提取，其算法简单、运算速度快，能够满足实时测量要求，但图像质量要求高，对噪声敏感，精度较低，可靠性差，一般不适用于精密测量领域。方向模板法利用方向模板与图像进行卷积，使得光条横截面的极值点被强化，非极值点被抑制，再对得到的结果进行比较，从而找到最大的点作为光条的中心点位置。该方法考虑了光条的方向性，算法鲁棒性好，但精度也只能达到像素级，且运算速度较慢。另外，灰度重心法、曲线拟合法和steger算法能够实现亚像素级的光条中心提取。灰度重心法是目前商业设备中普遍采用的光条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速高精度的光条中心亚像素提取方法，其特征是，该方法基于局部二次曲线逼近快速求解光条法线方向，进而二阶泰勒展开计算光条亚像素中心；首先根据阈值法得到像素级的初始光条中心位置，以二次曲线去逼近局部初始光条中心点的变化趋势，并遍历所有初始光条中心点的法线方向，做归一化处理；最后基于光条法向高斯分布，在初始中心点处二阶泰勒展开求解亚像素精度的光条中心；方法具体步骤如下：第一步 初始光条中心提取首先，对光条图像进行阈值分割，得到准确的二值化光条区域，然后识别其左、右边缘位置并分别记为pL和pR，因此，根据阈值法得到像素级的初始光条中心位置：

【技术特征摘要】
1.一种快速高精度的光条中心亚像素提取方法，其特征是，该方法基于局部二次曲线逼近快速求解光条法线方向，进而二阶泰勒展开计算光条亚像素中心；首先根据阈值法得到像素级的初始光条中心位置，以二次曲线去逼近局部初始光条中心点的变化趋势，并遍历所有初始光条中心点的法线方向，做归一化处理；最后基于光条法向高斯分布，在初始中心点处二阶泰勒展开求解亚像素精度的光条中心；方法具体步骤如下：第一步初始光条中心提取首先，对光条图像进行阈值分割，得到准确的二值化光条区域，然后识别其左、右边缘位置并分别记为pL和pR，因此，根据阈值法得到像素级的初始光条中心位置：从而获得光条上所有的初始光条中心点序列(0ui,0vi)，i＝1,2,3,...,n，n为初始光条中心点的数量；第二步计算光条法线方向以初始光条中心点(0ui,0vi)及其上下邻域点(0ui-1,0vi-1)和(0ui+1,0vi+1)为基准数据点，精确求解二次曲线函数：

【专利技术属性】
技术研发人员：刘巍，叶帆，赵海洋，兰志广，张致远，张洋，马建伟，贾振元，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21