本发明专利技术公开了一种光谱共焦回波位置标定方法，包括：S1沿光源回波光谱图像的密排方向上的任意一列作为目标列，在目标列上种植多个种子点，其中，依据第一预设间距确定两个相邻种子点之间的距离；S2以每个种子点为始发点，沿预设方向延伸种植多个扩展点，其中，预设方向为光源回波光谱图像中与密排方向相垂直方向，依据第二预设间距确定两个相邻扩展点之间的距离；S3依据回波位置连线的均匀分布特性，校正出现偏差的种子点、扩展点位置；S4记录校正后的整体回波曲线分布作为标定结果。该方法充分保证了系统的个体性畸变差异，省去了标定和实际测量过程中的畸变矫正步骤，节约了测量的时间成本，具有较高的工程实践性。具有较高的工程实践性。具有较高的工程实践性。
【技术实现步骤摘要】
一种光谱共焦回波位置标定方法、装置、介质及计算机设备
[0001]本专利技术属于光谱共焦测量领域，尤其涉及一种光谱共焦回波位置标定方法、装置、计算机设备及存储介质。
技术介绍
[0002]随着制造业的不断发展和转型升级，要求与之相应的测量技术不断朝着高精、无损、实时的方向发展。代表性技术大致可分为两类：接触式测量和非接触式测量。其中，非接触式测量是近些年的研究热点，前后涌现了基于光学、声学、电磁学等的各种测量装置及仪器。而色散光谱共焦测量方法就是基于光学色散原理，利用彩色编码技术实现的一种超高精度非接触式测量方法。该方法由于材料适应性广、测量精度高、可在线实时测量等优势，具有广阔的行业前景。
[0003]线光谱共焦在传统单点式光谱共焦的基础上，实现了可测位置点的线性密排。测量速度和效率成倍增加。但由于这些密排后的色散光谱在测量过程中产生的回波通常被同一光谱仪或者CCD所记录，要精确解析这些测量点的测量值，必须事先对密排的各光谱回波位置进行标定，否则将难以区分各自的回波位置，导致测量偏差而影响测量精度。
[0004]目前公开的光谱共焦回波位置标定方法较少。基本可分为两类：(1)当成像系统的畸变较小时，直接根据密排数量和光学系统参数，用直线标定回波位置；(2)利用畸变校正算法，首先对回波图谱进行校正，然后再用类似(1)所示方法进行标定。
[0005]工业镜头的光学畸变是客观存在的，如最常见的桶形畸变、枕形畸变和胡子畸变。通常，镜头的焦距越小，畸变越严重。直接根据密排数量和光学系统参数，用直线标定回波位置的方法忽略了光学畸变，而要保证光谱共焦系统的集约性，避免测量位置距离系统太远，短焦镜头无可避免。显然的，这种情况下的系统畸变是不能忽略的，故用直线标定的办法不可取。
[0006]在成像领域中，常用标定板标定或者画线标定等方法确定成像系统的光学畸变系数，然后对图像进行畸变矫正。但在光谱共焦实施过程中，系统只记录测量的回波信息，不获取图像，因此难以用这些方法标定。而通过仿真方法获取的畸变参数，没有考虑到由于制造、安装等造成的个体性差异。因此，这种畸变矫正方法也不准确。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是提供一种，以解决现有技术存在的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供一种光谱共焦回波位置标定方法，包括如下步骤：
[0009]S1选择光源回波光谱图像密排方向上的任意一列作为目标列，在所述目标列上种植多个种子点，其中，依据第一预设间距确定两个相邻种子点之间的距离；
[0010]S2以每个所述种子点为始发点，沿预设方向延伸种植多个扩展点，其中，所述预设方向为光源回波光谱图像中与所述密排方向相垂直方向，依据第二预设间距确定两个相邻扩展点之间的距离；
[0011]S3依据回波位置连线的均匀分布特性，校正出现偏差的所述种子点、所述扩展点位置；
[0012]S4记录校正后的整体回波曲线分布作为标定结果。
[0013]优选的，所述步骤S1中，选择所述光源回波光谱图像的中心位置所在列作为目标列；
[0014]或，选择所述光源回波光谱图像中灰度值相对较大的点所在列作为目标列。
[0015]优选的，依据光谱共焦系统的密排间距、光学缩放倍率参数确定所述第一预设间距的大小；
[0016]或，获取光源回波光谱图像中相邻亮线之间的间距作为第一预设间距；其中所述亮线为多个测量点沿预设方向色散形成的回波位置的集合。
[0017]优选的，以第一个所述种子点为出发点，沿着密排方向双向延伸种植其他种子点。
[0018]优选的，沿着密排方向双向延伸种植其他种子点包括如下步骤：
[0019]S121以已种植的n个所述种子点所形成线段的两端分别为出发点，根据第一预设间距确定第n+1个所述种子点的两个第一类预种植点，其中，n<密排测量点数N；
[0020]S122获取两个所述第一类预种植点的灰度分布特征值，选择灰度分布特征值较大的预种植点作为第n+1个种子点最终种植位置；
[0021]S123重复所述步骤S121和所述步骤S122，直至所述目标列中全部的种子点种植完成。
[0022]优选的，所述步骤S2包括如下步骤：
[0023]S21以已种植的种子点或扩展点为出发点，沿预设方向延伸第二预设间距以获取下一轮待种植扩展点的第二类预种植点；
[0024]S22以所述第二类预种植点为基础点，分别沿着密排方向以及预设方向进行扩展，形成C*K的判断区域R，其中K不大于第一预设间距设置，C不大于第二预设间距设置；
[0025]S23获取所述判断区域R中每一行的像素灰度特征值，并选择最大像素灰度特征值所在行与第二类预种植点所在列的交叉点作为本轮扩展点的最终种植位置。
[0026]优选的，所述步骤S3包括如下步骤：
[0027]S31获取每条回波位置连线与指定列的交点P
n
，所述回波位置连线为所述种子点与对应的多个所述扩展点形成的线状或者近似线状的弧线；
[0028]S32判断每个交点P
n
是否符合均匀分布特性，若符合则保留；若不符合，则判断所述交点P
n
对应的扩展点位置错误，依据交点P
n
的相邻交点P
n
‑1、P
n+1
的位置获取交点P
n
所对应的理论位置并替换。
[0029]进一步的，所述步骤S32中，若所述交点P
n
所在位置与标准值所在位置之间的差值大于预设的阈值，则判断所述交点P
n
不符合均匀分布特性，其中，标准值为所述交点P
n
对应回波位置连线上相邻的两个扩展点在与预设方向上坐标的均值；
[0030]所述步骤S31中，所述指定列为所述光源回波光谱图像中所包含的全部列；或,所述指定列为对所述光源回波光谱图像中所包含的全部列抽样获得。
[0031]本专利技术还公开了一种光谱共焦回波位置标定装置，包括：
[0032]种子点种植模块，用于沿光源回波光谱图像的密排方向上的任意一列作为目标列，在所述目标列上种植多个种子点，其中，依据第一预设间距确定两个相邻种子点之间的
距离；
[0033]扩展点种植模块，用于以每个所述种子点为始发点，沿预设方向延伸种植多个扩展点，其中，所述预设方向为光源回波光谱图像中与所述密排方向相垂直方向，依据第二预设间距确定两个相邻扩展点之间的距离；
[0034]偏差校正模块，用于依据回波位置连线的均匀分布特性，校正出现偏差的所述种子点、所述扩展点位置；
[0035]标定获取模块，用于记录校正后的整体回波曲线分布作为标定结果。
[0036]优选的，所述种子点种植模块中，选择所述光源回波光谱图像的中心位置所在列作为目标列；
[0037]或，选择所述光源回波光谱图像中灰度值相对较大的点所在列作为目标列。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光谱共焦回波位置标定方法，其特征在于，包括如下步骤：S1选择光源回波光谱图像密排方向上的任意一列作为目标列，在所述目标列上种植多个种子点，其中，依据第一预设间距确定两个相邻种子点之间的距离；S2以每个所述种子点为始发点，沿预设方向延伸种植多个扩展点，其中，所述预设方向为光源回波光谱图像中与所述密排方向相垂直方向，依据第二预设间距确定两个相邻扩展点之间的距离；S3依据回波位置连线的均匀分布特性，校正出现偏差的所述种子点、所述扩展点位置；S4记录校正后的整体回波曲线分布作为标定结果。2.根据权利要求1所述的一种光谱共焦回波位置标定方法，其特征在于，所述步骤S1中，选择所述光源回波光谱图像的中心位置所在列作为目标列；或，选择所述光源回波光谱图像中灰度值相对较大的点所在列作为目标列。3.根据权利要求1所述的一种光谱共焦回波位置标定方法，其特征在于，所述步骤S1中，依据光谱共焦系统的密排间距、光学缩放倍率参数确定所述第一预设间距的大小；或，获取光源回波光谱图像中相邻亮线之间的间距作为第一预设间距；其中所述亮线为多个测量点沿预设方向色散形成的回波位置的集合。4.根据权利要求1所述的一种光谱共焦回波位置标定方法，其特征在于，所述步骤S1中，以第一个所述种子点为出发点，沿着密排方向双向延伸种植其他种子点。5.根据权利要求4所述的一种光谱共焦回波位置标定方法，其特征在于，沿着密排方向双向延伸种植其他种子点包括如下步骤：S121以已种植的n个所述种子点所形成线段的两端分别为出发点，根据第一预设间距确定第n+1个所述种子点的两个第一类预种植点，其中，n<密排测量点数N；S122获取两个所述第一类预种植点的灰度分布特征值，选择灰度分布特征值较大的预种植点作为第n+1个种子点最终种植位置；S123重复所述步骤S121和所述步骤S122，直至所述目标列中全部的种子点种植完成。6.根据权利要求1所述的一种光谱共焦回波位置标定方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：S21以已种植的种子点或扩展点为出发点，沿预设方向延伸第二预设间距以获取下一轮待种植扩展点的第二类预种植点；S22以所述第二类预种植点为基础点，分别沿着密排方向以及预设方向进行扩展，形成C*K的判断区域R，其中K不大于第一预设间距设置，C不大于第二预设间距设置；S23获取所述判断区域R中每一行的像素灰度特征值，并选择最大像素灰度特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡浩，王康润，
申请(专利权)人：熵智科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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