复杂背景下蓝色线结构光中心提取方法-论文.pdf

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1、2014年第23卷第6期http：Hwww．c-S—a．org．ca计算机系统应用复杂背景下蓝色线结构光中心提取方法①郭奎，熊显名(桂林电子科技大学电子工程与自动化学院，桂林541004)摘要：针对复杂背景环境下蓝色线结构光测量系统中如何准确快速地提取出光带中心的问题，根据线结构光中像素的蓝色分量在RGB三基色中的比重以及光带中心两边灰度分布特性，提出了一种基于区域重心法的线结构光中心快速亚像素提取算法．该算法运用白适应阈值法确定光带边界阈值，采用平滑处理降低光带非正态分布对光带中心提取的影响，应用区域重心法进行光

2、带中心的亚像素提取，最后采用连通区域法剔除错误的光带中心．实验结果表明，该算法具有较高的稳定性、良好的抗噪性、较强的鲁棒性．关键词：线结构光；区域重心法；亚像素；连通区域法MethodforExtractingtheCenterPositionofBlueLinearStructuredLightintheComplexBackgroundGUOKui，XIONGXian—Ming(GuilinUniversityofElectronicTechnology,InstituteofElectronicEnginee

3、ringandAutomation，Guilin541004，China)Abstract：Aimingatextractingthecenterpositionoflightstripeaccuratelyandeficientlyinbluelinearstructuredlightmeasurementsysteminthecomplexbackground，amethodwhichextractssub-pixelcenterpositionoflightstripewasproposed．Accordin

4、gtotheproportionofbluecomponentinRGBandthepropertyofthelightstripes’intensitygradient．Themethodusesadaptivethresholdmethodtoobtainthelightstripe’Sgrayedge，itappliesfiltertodecreasetheerrorcausedbynon-normaldistributionofstripintensity,andextractsthesub--pixelc

5、enterpositionoflightstripebyregionbarycenter,thenrejectstheerrorcenterpositionoflightstripbyconnectedregionmethod．Theexperimentresultsprovedthatthealgorithmhashigherprecisionandstability,goodnoiseimmunity,robustness．Keyword：linearstructuredlight；regionbarycent

6、ermethod；sub-pixel；connectedregionmethod0引言在冶金、钢铁及许多制造领域，需要对小尺寸物件进行在线断面高精度测量，以起到控制精度、节约能耗及稳定生产工艺的作用．线结构光测量系统以光源激光器产生线结构光，用CCD相机等光电传感器摄取待测物件表面所调制的结构光光带图像n】，将双目视觉与结构光结合，用于小尺寸物件断面测量．图1展示了结构光视觉检测的基本原理．图中，由蓝色激光器投射一光平面到被测物件的表面，在被测物件表面形成结构光光条，并由彩色CCD工业相机图1线结构光测量系统①基金

7、项目：桂林市科学研究与技术开发课题(20130122-2)收稿时间：2013-11-2；收到修改稿时间：2013．11-18SoftwareTechnique·Algorithm软件技术·算法111计算机系统应用http：／／www．c-S·a．org．cn2014年第23卷第6期获取光条的二维图像．三个如图1所示的最小系统在空间圆内相隔大致相同的角度平行放置(并使得三个激光面标定到同一平面内)组成六相机系统，即可获得完整的断面图像．—l光带中心线上的点是测量断面面积真正需要的最图2黑白相机图3彩色相机直接的信息，

8、因此如何准确快速的提取结构光光带中心是影响结构光视觉测量精度、速度、稳定度的关键问题，国内外学者提出了各种光带中心提取算法．2蓝色线结构光光带特点分析目前，线结构光光带中心提取算法主要有：曲线线结构光是由线状激光束照射在被测物表面形成插值法[、自适应重心迭代法[、灰度重心、法[、自适的光条．在理想的线状激光束截面上，其光强能量呈应阀值重心法[、基于Hessi