[發(fā)明專利]一種光斑外形尺寸和位置的精確測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910111186.0
• 申請(qǐng)日: 2019-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN110097533B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康為民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱新光光電科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/13
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

本發(fā)明公開了一種光斑外形尺寸和位置的精確測(cè)試方法，其特征在于在不顯著增加運(yùn)算量的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)光斑的識(shí)別和精確測(cè)量，具體測(cè)量方法為：首先，對(duì)采集到的單幅圖像進(jìn)行亞像元分析，獲得光斑的邊緣信息，然后運(yùn)用橢圓算法對(duì)邊緣信息進(jìn)行擬合處理，獲得精確的光斑外形尺寸，最后利用質(zhì)心算法計(jì)算得到光斑中心位置；本發(fā)明解決了傳統(tǒng)光斑位置測(cè)試過程中運(yùn)算時(shí)間長、精度低的問題，具有方法原理簡(jiǎn)單，運(yùn)算速度快的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于目標(biāo)識(shí)別領(lǐng)域，具體涉及一種光斑尺寸和位置的精確測(cè)試方法。

背景技術(shù)

光斑位置的精確測(cè)試對(duì)于激光系統(tǒng)是否能有效作用于目標(biāo)具有重要意義。本發(fā)明提出的光斑尺寸和位置的同步精確測(cè)試方法在很多方面都可應(yīng)用，如自動(dòng)調(diào)焦、激光自動(dòng)焊接、激光武器等。目前光斑位置的精確測(cè)試有多種測(cè)試方法，其原理和特點(diǎn)都各不相同，其缺點(diǎn)在只能通過提高采樣率提高精度，即通過延長計(jì)算時(shí)間來提高精度，極大降低了系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明公開了一種光斑外形尺寸和位置的精確測(cè)試方法，具有原理簡(jiǎn)單、運(yùn)算速度快的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決了傳統(tǒng)光斑位置測(cè)試過程中運(yùn)算時(shí)間長、精度低的問題，提供了一種高速光斑尺寸和位置同步精確測(cè)試方法：采用圖像分割法減少分析數(shù)據(jù)量；采用爬蟲法和橢圓擬合法快速識(shí)別光斑，獲取光斑尺寸；采用質(zhì)心法精確獲取光斑中心位置。解決了光斑尺寸和位置測(cè)量中精度和運(yùn)算量之間的矛盾。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種光斑外形尺寸和位置的精確測(cè)試方法，其特征在于在不顯著增加運(yùn)算量的基礎(chǔ)上識(shí)別、測(cè)量光斑。

所述的光斑位置的精確測(cè)試方法具體為：

第一步，在圖像中利用光斑與背景灰度的閾值找到疑似光斑邊緣像素，并依據(jù)亞像元分析對(duì)邊緣像素進(jìn)行處理，獲得精確的邊緣信息；

第二步，根據(jù)此邊緣內(nèi)包含的像素點(diǎn)數(shù)量，判斷光斑是否存在；若像素?cái)?shù)量小于光斑最小尺寸像素?cái)?shù)，則判斷光斑不存在，若像素?cái)?shù)量大于光斑最小尺寸像素?cái)?shù)，則判斷光斑存在；

第三步，若光斑存在，利用橢圓算法對(duì)光斑邊緣進(jìn)行擬合，得到準(zhǔn)確的光斑形狀和尺寸信息；

第四步，根據(jù)光斑邊緣內(nèi)包含的像素灰度值，運(yùn)用質(zhì)心算法計(jì)算得到光斑中心的準(zhǔn)確位置。

本發(fā)明的有益效果是：

1.采用單幅圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理降低分析數(shù)據(jù)量，提高了運(yùn)算效率；

2.采用橢圓擬合法快速識(shí)別光斑、獲取光斑尺寸；

3.采用質(zhì)心法獲取光斑中心的精確位置。

附圖說明

圖1為一種光斑外形尺寸和位置的精確測(cè)試方法流程圖。

具體實(shí)施方式

一種光斑外形尺寸和位置的精確測(cè)試方法，其特征在于在不顯著增加運(yùn)算量的基礎(chǔ)上識(shí)別、測(cè)量光斑。

如圖1所示，所述的光斑位置的精確測(cè)試方法具體為：

第一步，在圖像中利用光斑與背景灰度的閾值找到疑似光斑邊緣像素，并依據(jù)亞像元分析對(duì)邊緣像素進(jìn)行處理，獲得精確的邊緣信息。

第二步，根據(jù)此邊緣內(nèi)包含的像素點(diǎn)數(shù)量，判斷光斑是否存在；若像素?cái)?shù)量小于光斑最小尺寸像素?cái)?shù)，則判斷光斑不存在，若像素?cái)?shù)量大于光斑最小尺寸像素?cái)?shù)，則判斷光斑存在。

第三步，若光斑存在，利用橢圓算法對(duì)光斑邊緣進(jìn)行擬合，得到準(zhǔn)確的光斑形狀和尺寸信息。

第四步，根據(jù)光斑邊緣內(nèi)包含的像素灰度值，運(yùn)用質(zhì)心算法計(jì)算得到光斑中心的準(zhǔn)確位置。