[發明專利]一種基于形態學的激光條紋中心線提取方法

有效

• 申請號: 202011352029.8
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112330667B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 楊雨澤;王貴成;張敏
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/187;G06T5/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 黃超宇;胡晶

1.一種基于形態學的激光條紋中心線提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：從多個角度獲取光條原始圖像，提取圖像的原始數據；

步驟2：進行圖像預處理，去除圖像大噪聲；

步驟3：Sobel水平邊緣檢測，對圖像的水平邊緣和豎直邊緣邊緣提?。?/p>

步驟3對步驟2預處理后的光條圖像進行邊緣特征提取具體包括：

步驟3.1：對圖像的水平邊緣和豎直邊緣邊緣提取，因為激光大多都是水平方向的，用Sobel算子進行邊緣檢測；

步驟3.2：A代表原始圖像，用Gx及Gy建立矩陣分別代表經橫向及縱向邊緣檢測的圖像灰度值：

步驟4：邊緣提取后得到的圖像進行聯通邊緣區域；

步驟4對步驟3邊緣提取后得到的圖像進行聯通邊緣區域，具體包括：

步驟4.1：對步驟3提取地光條紋進行寬度檢測，提取每一行每一列地像素；

步驟4.2：步驟4.1激光地寬度為10左右，采用10*10的矩陣結構元素進行先膨脹后腐蝕地閉運算，填充激光細小空洞的區域；

步驟5：確定ROI區域并骨骼化；

步驟5對步驟3和步驟4處理的圖片進行確定ROI區域并骨骼化，具體包括：

步驟5.1：通過8領域聯通區域內，面積最大的就是激光所在的區域，由于團狀強弧光的邊緣所占面積太大，需要對其加入限制條件，使得ROI能夠更精確包含激光；

步驟5.2：整幅圖尋找，50*50區域內像素和超過閾值就刪掉，閾值為50*50區域內3條激光像素強度和，每條激光的寬度為10左右，50*50區域內的像素強度和不會超出弧光的像素強度總和；

步驟5.3：將ROL區域骨骼化顯示出毛刺，過程如下：

設p1點的八鄰域為：

其中，p1為白點也就是物體，如果以下四個條件同時滿足，則刪除p1，即令p1＝0；其中迭代過程：

條件1：2＝N(p1)＝6，N(x)為x的8鄰域中黑點的數目；

條件2：A(p1)＝1,A(x)指的是以p2,p3,...p8,p9為序時，這些點的值從0到1變化的次數；

條件3：p2*p4*p6＝0；

條件4：p4*p6*p8＝0；

如果同時滿足以上四個條件則該點可以刪除；

步驟6：步驟5骨骼化后的圖像可以明顯的看到存在毛刺，小的毛刺就通過移除孤立元素迭代去除。

2.根據權利要求1所述的一種基于形態學的激光條紋中心線提取方法，其特征在于，步驟1所述提取圖像的原始數據，具體包括：

對圖像的像素進行HOG提取，得到圖像的特征數據。

3.根據權利要求1所述的一種基于形態學的激光條紋中心線提取方法，其特征在于，步驟2所述對圖像預處理，去除圖像大噪聲，具體包括：

步驟2.1：對圖像進行灰度化；

步驟2.2：用5*5的中值濾波，去除圖像的炫光、飛濺等大噪聲：

g(x,y)＝median(I(x,y))?x,y∈Neighbour?(1)。

4.根據權利要求1所述的一種基于形態學的激光條紋中心線提取方法，其特征在于，步驟6可得到步驟5骨骼化后的圖像可以明顯的看到存在毛刺，小的毛刺就通過移除孤立元素迭代去除，具體包括：

步驟6.1：大的毛刺可以通過橫向梯度將分支與主干連接位置斷開后去掉，由于去掉后，ROI會中間鏤空所以再次填充后并細化；

步驟6.2：通過設定閾值，將小的毛刺就通過移除孤立元素迭代去除，提取到激光中心線。