【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于图像处理，具体涉及一种基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、线结构光传感器是最常见的主动视觉传感器之一，具有抗干扰能力强、结构简单、测量精度高等优点，在工业领域得到广泛应用。线结构光传感器通过激光器在物体表面投射激光条纹，使用一个相机进行采集，得到激光条纹图像。激光条纹会根据物体表面形状发生改变，通过对激光条纹图像进行处理分析，即可实现对物体的测量。
2、传统的激光条纹中心提取算法有边缘法、中心法、阈值法、细化法、灰度重心法和steger算法等。其中边缘法、中心法、阈值法操作简单且处理速度快，但是精度较差，只适合用于中心线的粗略估计。细化法也称为形态学骨架法，是通过对光条纹不断地进行腐蚀操作，剥离光条纹边界，得到单像素宽度的光条纹连通线(又称骨架)的形态学处理方法，反复操作导致运算速度低。灰度重心法与单纯的steger算法容易受到噪声的影响，且steger算法的运算量大，无法达到实时效果。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出一种基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取方法、系统、设备及介质，方法对激光条纹图像上来自物体不同表面的条纹进行区分，实现目标激光条纹中心线的提取。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取方法，包括以下步骤：
4、s1、利用线结构光传感器对待测场景进行
5、s2、对待测场景进行视觉仿真，得到当前状态下目标激光条纹的仿真激光条纹；
6、s3、根据仿真激光条纹在相机采集图像中的分布范围确定感兴趣区域，根据感兴趣区域对相机采集图像进行裁剪，得到裁剪后的激光条纹图像；
7、s4、根据得到的仿真激光条纹的方向信息计算方向参数，建立二维gabor滤波器；
8、s5、利用二维gabor滤波器对裁剪后的激光条纹图像进行滤波，检测出图像中具有特定方向的激光条纹，得到目标激光条纹；
9、s6、对得到的目标激光条纹图像使用steger算法进行激光条纹中心线提取，得到目标激光条纹中心线。
10、本专利技术还包括基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取系统，系统应用本专利技术提供的目标激光条纹中心线提取方法，系统包括：
11、图像采集模块、视觉仿真模块、图像处理模块、滤波模块以及激光条纹中心线提取模块；
12、图像采集模块，用于对待测场景进行采集，得到激光条纹图像；
13、视觉仿真模块，用于对待测场景进行视觉仿真，得到当前状态下目标激光条纹的仿真激光条纹；
14、图像处理模块，用于根据仿真激光条纹在相机采集图像中的分布范围确定感兴趣区域，根据感兴趣区域对相机采集图像进行裁剪，得到裁剪后的激光条纹图像；
15、滤波模块，根据得到的仿真激光条纹的方向信息计算方向参数，建立二维gabor滤波器，利用二维gabor滤波器对裁剪后的激光条纹图像进行滤波，检测出图像中具有特定方向的激光条纹，得到目标激光条纹；
16、激光条纹中心线提取模块，用于对得到的目标激光条纹图像使用steger算法进行激光条纹中心线提取，得到目标激光条纹中心线。
17、本专利技术还包括一种计算机设备，包括存储器以及处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现本专利技术提供的目标激光条纹中心线提取方法。
18、本专利技术还包括一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，实现本专利技术提供的目标激光条纹中心线提取方法。
19、本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
20、1、本专利技术使用了视觉仿真生成的仿真激光条纹先验信息，使得本专利技术可以区分来自不同表面的激光条纹；本专利技术在图像预处理阶段就实现了分类，减少了运算量，进一步提高了实时性。
21、2、结合视觉仿真的先验信息划定感兴趣区域，将干扰因素尽可能地排除在外，由于需要进行图像处理的部分尺寸变小，可以加快后续图像处理的速度；相比于一般的感兴趣区域划分方式，用仿真激光条纹在图像中的分布确定感兴趣区域更接近目标区域。
22、3、在图像中，位于不同表面上的激光条纹往往具有不同的形状和方向，因此可以以此为依据对激光条纹进行区分；本专利技术从仿真激光条纹中提取方向信息，再使用gabor滤波器对实际图像进行处理，可以提取出具有特定方向的激光条纹，更具有针对性。
23、4、本专利技术最后用steger算法提取中心线，可以获得亚像素级别的激光条纹中心，具备了steger算法精度高稳健性好的优点，同时由于参考了仿真信息对图像进行处理，大幅减少了运算量，克服了steger运算量大实时性差的缺点，使得该中心线提取方法可用于焊接工作等实时性高的工艺过程中。
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1.基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取方法，其特征在于，步骤S2中，对待测场景进行视觉仿真具体为：
3.根据权利要求2所述的基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取方法，其特征在于，步骤S2具体为：
4.根据权利要求1所述的基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取方法，其特征在于，步骤S3具体为：
5.根据权利要求1所述的基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取方法，其特征在于，步骤S4中，计算方向参数的公式具体为：
6.根据权利要求5所述的基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取方法，其特征在于，步骤S5中，二维Gabor滤波器的实部公式为：
7.根据权利要求1所述的基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取方法，其特征在于，步骤S6具体为：
8.基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取系统，其特征在于，应用权利要求1-7任一项所述目标激光条纹中心线提取方法，系统
9.一种计算机设备，包括存储器以及处理器，存储器存储有计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现权利要求1-7任一项所述的目标激光条纹中心线提取方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，当计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1-7任一项所述的目标激光条纹中心线提取方法。
...【技术特征摘要】
1.基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取方法，其特征在于，步骤s2中，对待测场景进行视觉仿真具体为：
3.根据权利要求2所述的基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取方法，其特征在于，步骤s2具体为：
4.根据权利要求1所述的基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取方法，其特征在于，步骤s3具体为：
5.根据权利要求1所述的基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中心线提取方法，其特征在于，步骤s4中，计算方向参数的公式具体为：
6.根据权利要求5所述的基于视觉仿真先验信息的目标激光条纹中...
【专利技术属性】
技术研发人员：王念峰，谢伟镛，李力佳，郑永忠，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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