一种基于几何法的光斑图像中心的快速定位方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于几何法的光斑图像中心的快速定位方法，其特征在于：包括下述步骤：(1)测量得到轴对称光斑部分图像的灰度分布I(x，y)；(2)随机选取光斑图像上任意两个点，计算通过这两个点的直线；(3)在该直线上任意选取两个灰度值相同的点，计算以这两点为端点的线段的中垂线；(4)随机选取光斑图像上2N个点，其中至少有一个点不同于步骤(2)中所选的点，N大于等于1，重复步骤(2)和(3)，将中垂线方程联立成方程组；(5)采用最小二乘方法解该方程组，得到光斑中心的位置(x0，y0)。本发明通过随机选取少量点对光斑中心进行快速定位，在光斑图像分布比较均匀情况下精度高、实时性好、存储量小、便于硬件实现。
【专利说明】一种基于几何法的光斑图像中心的快速定位方法
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及一种基于几何法的光斑图像中心的快速定位方法，属于图像处理领域。
【【背景技术】】
[0002]光斑中心检测在激光扫描三角法、准直仪、光斑分析仪等光学测量、检测手段中是一项关键技术。在模式识别领域中也一直是研究的热点。通常检测算法的精度和速度直接影响了测量的精度和速度。人们提出了很多光斑中心检测的算法。例如:模板法、矩估计法、重心法、Hough变换圆检测、圆拟合法等，但这些算法在检测精度、速度和抗干扰性上各自都存在一定的不足。
[0003]通常情况下，模版法和矩估计法存在计算量大，速度慢的缺点；重心法要求光斑形状比较规则、灰度比较均匀，否则会产生较大的误差；HoUgh变换法需要对参数空间离散化，限制了测量精度，在实用中受到了限制；曲线拟合法虽然可以达到亚像素精度，但它抗干扰性能差，易受干扰点或噪声的影响。
[0004]因此，发明一种精度高、鲁棒性好且又能够快速实时处理的光斑图像中心定位方法具有很高的实用价值，在视觉测量及航空航天等方面有广泛应用。
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【发明内容】
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[0005]本发明针对轴对称分布的光斑的部分图像，提出一种基于几何法的光斑图像中心的快速定位方法。通过随机选点的方式对光斑中心进行快速定位，算法简单易懂，在光斑图像分布比较均匀情况下精度高、实时性好、存储量小、便于硬件实现。
[0006]本发明所提出的一种光斑图像中心的快速定位方法，包括下述步骤:
[0007]步骤一:通过测量得到轴对称光斑的部分图像的灰度分布I (i，j)。
[0008]步骤二:随机选取光斑图像上任意两个点，假设为A、B，计算得到通过这两个点的直线1工。
[0009]步骤三:在直线I1上任意选取两个灰度值相同的点C(xc，yc)、D(xd，yd)，计算得到以这两点为端点的线段的中垂线，其中X表示横坐标，y表示纵坐标。
[0010]
【权利要求】
1.一种基于几何法的光斑图像中心的快速定位方法，其特征在于:包括下述步骤: 步骤一:通过测量得到轴对称光斑的部分图像的灰度分布I (i，j)。 步骤二:随机选取光斑图像上任意两个点，假设为A、B，计算得到通过这两个点的直线 I 步骤三:在直线I1上任意选取两个灰度值相同的点C(x。，y。)、D(xd，yd)，计算得到以这两点为端点的线段的中垂线，其中X表示横坐标，y表示纵坐标。.一 f -? — I, Λ.+.Frf , (? — Xr)(?' + -?)
【文档编号】G06T7/60GK103927766SQ201410197206
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】徐立军, 曹章, 魏天啸, 周家怡, 辛蕾 申请人:北京航空航天大学