一种基于像素移动切割的光斑亚像素中心定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于像素移动切割的光斑亚像素中心定位方法，所述中心定位方法通过位移平台带动CCD像面沿x方向和y方向移动，选取目标像素对光斑进行移动切割，记录目标像素的灰度值变化并构建灰度值和位移的映射关系，然后对灰度值和位移的映射曲线进行差分变换，最后进行插值拟合，得到光斑中心点亚像素坐标值。本发明专利技术方法的测量精度可保持在1/2个切割单步位移量以内，同时该方法不但适用于强弱分布的光斑也同样适用于完全饱和的光斑，对不对称分布和边缘模糊的光斑也同样具有较好的测量效果，能够处理多种光斑场景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于像素移动切割的光斑亚像素中心定位方法
本专利技术涉及一种光斑中心定位方法，具体涉及一种基于像素移动切割的光斑亚像素中心定位方法。
技术介绍
光斑中心定位作为图像自动定位的一个重要方式已经广泛应用于计算机视觉、模式识别和光学测量等方面。提高定位和测量精度的最直接方法是提高CCD的分辨率，即增加像素点阵数。然而这种提高硬件分辨率的方法代价十分昂贵，所以对图像目标的亚像素定位成为高精度测量和定位中的重要技术。目前比较常见的定位方法有质心法、高斯分布拟合法和椭圆拟合、高斯累计分布等方法。质心法简单明了，但该算法只对灰度对称分布的目标才能获得理想效果；椭圆拟合法算法相对简单，效率也较高，但是对于边缘模糊的光斑定位时，阈值的选择对最终定位结果有很大影响；高斯拟合法能够较好的获取有强弱分布的光斑中心，同时能抑制噪声的影响，但是对于完全饱和的光斑无法获取位置信息。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术针对现有技术中已有的定位方法存在的只能处理某种特定的光斑场景的问题，提供一种基于像素移动切割的光斑亚像素中心定位方法，该光斑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于像素移动切割的光斑亚像素中心定位方法，其特征在于：所述中心定位方法通过位移平台带动CCD像面沿x方向和y方向移动，选取目标像素对光斑进行移动切割，记录目标像素的灰度值变化并构建灰度值和位移的映射关系，然后对灰度值和位移的映射曲线进行差分变换，最后进行插值拟合，得到光斑中心点亚像素坐标值。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于像素移动切割的光斑亚像素中心定位方法，其特征在于：所述中心定位方法通过位移平台带动CCD像面沿x方向和y方向移动，选取目标像素对光斑进行移动切割，记录目标像素的灰度值变化并构建灰度值和位移的映射关系，然后对灰度值和位移的映射曲线进行差分变换，最后进行插值拟合，得到光斑中心点亚像素坐标值。


2.根据权利要求1所述的基于像素移动切割的光斑亚像素中心定位方法，其特征在于：所述中心定位方法具体包括如下步骤：
(1)选取与光斑距离最近的像素作为目标像素，通过移动平台带动CCD在x方向进行微小多次移动，利用目标像素去切割待测光斑；
(2)观察并记录步骤(1)中目标像素的灰度值变化，同时记录每次的位移，建立目标像素灰度值和位移的映射关系：
Gray(k)＝f(xk),k＝1,2,...,n
其中，xk是每次位移后目标像素的坐标值，n为移动的总次数，Gray(k)表示在该次位移下的目标像素的灰度值大小；
(3)根据步骤(2)中获取的目标像素灰度值和位移的映射关系，进行一阶差分运算，这里采用前向差分计算：
ΔGray(k)＝f(xk+1)-f(xk),k＝1,2,...,n-1
其中，ΔGray(k)表示每次差分后的结果，通过ΔGray(k)得到差分后灰度值与位移的关系；
(4)利用插值和非线性最小二乘法对步骤(3)中获取的差分后的灰度差值与位移的...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭新雨，周威，
申请(专利权)人：茂莱南京仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32