激光条纹中心线迭代法无偏检测方法及检测器技术

本发明专利技术提供一种激光条纹中心线迭代法无偏检测方法及检测器，对激光条纹中心进行多次迭代提取，提取激光中心线过程中，当满足迭代判据条件时迭代运算停止，否则反复迭代处理激光条纹图像；当满足激光中心线准确性判据条件时，激光条纹中心线迭代法无偏检测器停止运作，否则依据图像噪声与杂质信息去除原则获取新图像再次进行迭代运算；其设定的中心线准确性判据能够从数学公式角度解释该算法提取的激光条纹线的合理性；利用迭代思想设定迭代判据后利用灰度重心提取到焊缝激光条纹中心线，特别适用于焊接领域中的结构光视觉焊接轨迹识别场合，用于对接接头、薄板和中厚板结构光视觉焊接轨迹识别。视觉焊接轨迹识别。视觉焊接轨迹识别。

【技术实现步骤摘要】
激光条纹中心线迭代法无偏检测方法及检测器


[0001]本专利技术属于结构光视觉图像处理
，涉及曲线结构激光条纹的中心线无偏检测与提取技术，具体涉及一种激光条纹中心线迭代法无偏检测方法及检测器。

技术介绍

[0002]作为工业之眼的结构光视觉广泛应用在装备制造业中，其能够准确识别目标的空间位置，使得运动控制机构能够感知目标对象的三维坐标进而完成一些智能化生产操作。结构光视觉主要包含激光发射器与工业相机，激光发射器产生线激光并投射到目标对象表面，负责图像采集的工业相机获取激光条纹图像，激光条纹图像包含目标对象的一些特征信息，比如特征点或特征线，后利用图像处理获取这些特征信息。图像处理主要分为图像预处理、激光条纹中心线提取、特征信息提取。
[0003]作为图像处理关键步骤的激光条纹中心线提取方法有Steger法、中心点法等，但这些方法若要提取到准确的激光条纹中心线，其严重依赖于图像预处理技术对图像噪声，图像杂质信息的剔除效果。图像预处理流程包含图像平滑、阈值分割、形态学处理等。传统的激光条纹中心线提取方法主要存在两个弊端：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光条纹中心线迭代法无偏检测方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、对原激光条纹图像img
i
进行中心线提取，获取中心曲线函数f
i
(x)；S2、设定图像噪声与杂质信息去除原则，获取有效信息逼近理论激光条纹的新激光条纹图像img
i+1
，提取中心曲线函数f
i+1
(x)；所述的图像噪声与杂质信息去除原则为：h
i
＝μ
i
h
0 i＝0，1，2
……
h0＝δ*{max[f0(x)]
‑
min[f0(x)]}式中max[f0(x)]与min[f0(x)]分别为激光条纹图像img0的中心曲线函数f0(x)的最大值与最小值；δ为修正因子，且δ＞1；μ为迭代因子，且μ＜1；所述的中心线函数提取如下：根据灰度重心算法将“区域”内每一个像素位置的灰度值当该点“质量”，“区域”中心位置的灰度值等于该“区域”各点的加权值，其“区域”中心的计算公式：其中：f(x，y)是坐标(x，y)的像素点的灰度值，Ω是目标区域的集合，是区域中心的坐标，灰度值就是提取的该区域的能量中心；S3、设定迭代判据，判定中心曲线函数f
i+1
(x)与f
i
(x)之间的理论位置关系是否符合迭代判据；所述的迭代判据设定为：D{abs[f
i+1
(x)
‑
f
i
(x)]}≤gap式中gap为迭代激光条纹中心线方差阈值；当不符合迭代判据时，再次根据图像噪声与杂质信息去除原则获取新激光条纹图像img
i+2
，并提取中心曲线函数f
i+2
(x)；判定中心曲线函数f
i+2
(x)与f
i+1
(x)之间的理论位置是否符合迭代判据；若不符合判据则重复迭代操作，直至当前图像中心曲线函数与前迭代图像中心曲线函数符合迭代判据，其迭代终止。2.如权利要求1所述的激光条纹中心线迭代法无偏检测方法，其特征在于；步骤S2所述的中心曲线准确性判据为：max[f
i+1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小辉，王浩，张耀文，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：