[發(fā)明專利]一種三步法結(jié)構(gòu)光直線光條的圖像特征提取方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710179025.2
• 申請日: 2007-12-10
• 公開（公告）號: CN101178811A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周富強;王飛;張廣軍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/60;G01B11/00
• 代理公司: 暫無信息
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1.一種三步法直線光條的圖像特征自動提取方法，其特征在于，所說的直線光條的圖像特征是指直線光條在圖像中的參數(shù)方程，具體步驟是：

1.1、采用基于Hessian矩陣的條紋中心提取方法提取圖像中的光條中心點的亞像素圖像坐標，將獲得的光條中心點連接成光條中心線，光條中心線是由光條中心點構(gòu)成的坐標序列，其長度定義為點的數(shù)量；保留長度大于T_l的光條中心線，T_l長度閾值，取值為20～50；用L_ci(i＝1...M_c)表示第i條光條中心線，M_c為光條中心線的數(shù)量；第i條光條中心線上的點用p_cjⁱ(x，y)(j＝T_l...N_ci)表示，N_ci為中心線上點的數(shù)量；

1.2、采用直線近似算法，在光條中心線的拐點將步驟1.1提取出的光條中心線L_ci拆分為近似直線，近似直線是由光條中心點構(gòu)成的坐標序列，其長度定義為點的數(shù)量；保留長度大于T_l的近似直線，T_l與步驟1.1相同；用L_si(i＝1...M_s)表示拆分后的近似直線，M_s為近似直線的數(shù)量；第i條近似直線上的中心點用p_sjⁱ(x，y)(j＝T_l...N_si)表示，N_si為近似直線上點的數(shù)量；

1.3、采用最小二乘直線擬合算法，將步驟1.2獲得的近似直線上的光條中心點擬合成直線，利用擬合直線的角度約束和圖像原點到擬合直線的距離約束，進行共線光條中心點融合，圖像原點定義為圖像左上角；利用融合后的共線光條中心點進行直線擬合，得到直線光條的參數(shù)方程；

1.3.1、利用步驟1.2獲得的L_si(i＝1...M_s)包含的點p_sjⁱ(x，y)(j＝T_l...N_si)，采用最小二乘直線擬合算法分別擬合直線，得到M_s條直線的近似參數(shù)；由擬合直線的方向余弦，計算得到擬合直線相對于圖像水平軸的角度，用β_si表示第i條擬合直線對應(yīng)的角度；計算得到圖像原點到擬合直線的距離，用d_si表示第i條擬合直線對應(yīng)距離；

1.3.2、利用擬合直線的角度約束和圖像原點到擬合直線之間的距離約束，融合拆分后的近似直線包含的光條中心點。對于拆分后的任意兩條直線L_si和L_sk，定義角度約束Δβ_s(i，k)＝|β_si-β_sk|≤T_β，T_β為角度差閾值，取值為0°～5°，精度要求越高，取值就越?。欢x距離約束Δd_s(i，k)＝|d_si-d_sk|≤T_d，T_d為距離差閾值，取值為0～10像素，精度要求越高，取值就越小；

如果L_si和L_sk同時滿足角度約束和距離約束，則將L_si和L_sk融合為一個新的直線，稱為融合直線，融合直線由光條中心點構(gòu)成的坐標序列，刪除已經(jīng)融合過的近似直線，對所有的直線融合后，再次對融合后的直線進行同樣的融合過程，直到?jīng)]有再滿足角度約束和距離約束的直線，則融合停止。融合后的直線用L_mi(i＝1...M_m)表示，M_m為融合直線的數(shù)量，相應(yīng)直線上的點用p_mjⁱ(x，y)(j＝T_l...N_mi)表示，N_mi為融合直線上點的數(shù)量；

1.3.3、采用最小二乘直線擬合方法，將步驟1.3.2獲得的融合直線L_mi(i＝1...M_m)上包含的點p_mjⁱ(x，y)(j＝T_l...N_mi)，擬合成直線，從而得到直線光條的參數(shù)方程，直線方程由位于直線上的2個點的坐標和直線的方向矢量表示，將直線方程的系數(shù)保存到文件中。