[發明專利]一種基于labview的豎井激光導向定位方法

在審

• 申請號: 201811137922.1
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109269407A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 路亞緹;高博;徐智良;林福龍;周樹亮
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G06T5/00;G06T7/11;G06T7/73
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;謝萍

1.一種基于labview的豎井激光導向定位方法，其特征在于，步驟如下：S1，使用相機對激光靶的靶面進行圖像采集；

S2，對采集的圖像進行預處理；

S3，對分割后的圖像利用二位卷積算法進行邊緣的優化，去除分割圖像中激光點的邊緣無效點，得到兩個激光點有效的周圍系列像素坐標值(x′_1i,y′_1i)和(x′_2i,y′_2i)；

S4，對兩個激光點有效的周圍系列像素坐標值(x′_1i,y′_1i)和(x′_2i,y′_2i)分別用最小二乘法進行曲線擬合，得到擬合曲線和擬合曲線

S5，確定兩激光點像素坐標。

2.根據權利要求1所述的基于labview的豎井激光導向定位方法，其特征在于，在步驟S2中，具體步驟如下：S2.1，對圖像亮度、對比度進行伽瑪校正得到初步矯正圖像；S2.2，對初步矯正圖像利用最大類間算法進行閾值分割。

3.根據權利要求2所述的基于labview的豎井激光導向定位方法，其特征在于，在步驟S2.2中，具體步驟如下：S2.2.1，給定圖像的分割閾值T；

S2.2.2，將圖像分割為區域C₀和區域C₁，所述區域C₀由灰度值[0，T-1]的像素組成,區域C₁由灰度值[T，L-1]的像素組成；

S2.2.3，計算區域C₀的概率P₀；

其中，i為圖像中灰度值，n_i為圖像中灰度值i的像素數，p_i為灰度值i的概率；N為圖像的總像素數；L-1為圖像中灰度值上限；

S2.2.4，計算區域C₀的平均灰度μ₀；

S2.2.5，計算區域C₁的概率P₁；

S2.2.6，計算區域C₁的平均灰度μ₁；

其中，μ為圖像的平均灰度，

S2.2.7，計算圖像的平均灰度μ：

S2.2.8，計算區域C₀和區域C₁的灰度方差σ_B；

σ_B²＝P₀(μ₀-μ)²+P₁(μ₁-μ)²＝P₀P₁(μ₀-μ₁)²；

S2.2.9，改變閾值T，重復步驟S2.2.2-S2.2.8，直至得到圖像中每個灰度值對應的灰度方差；

S2.2.10，選擇灰度方差最大對應的閾值T作為最佳分割閾值，并選擇最佳分割閾值對應的分割圖像；

S2.2.11，根據步驟S2.2.10得到圖像中兩個激光點周圍系列像素坐標值，分別為(x_1i,y_1i)和(x_2i,y_2i)，i＝0,......,n；x_1i＝0-255；y_1i＝0-255；x_2i＝0-255；y_2i＝0-255。

4.根據權利要求1所述的基于labview的豎井激光導向定位方法，其特征在于，在步驟S4中，擬合曲線的限定條件是擬合誤差的平方和最小：

擬合曲線的限定條件是擬合誤差的平方和最小：

5.根據權利要求1所述的基于labview的豎井激光導向定位方法，其特征在于，在步驟S5中，具體步驟如下：S5.1，根據擬合曲線和擬合曲線分別得到擬合曲線中最左側像素點坐標值、最右側像素點坐標值、最上側像素點坐標值以及最下側像素點坐標值和擬合曲線中最左側像素點坐標值、最右側像素點坐標值、最上側像素點坐標值以及最下側像素點坐標值；

S5.2，根據步驟S5.1得到的擬合曲線的四個像素坐標值，得到兩條直線，兩直線的交點坐標就是一個激光點的坐標；根據擬合曲線的四個像素坐標值，得到另外兩條直線，兩直線的交點坐標就是另一個激光點的坐標。