[發(fā)明專利]一種基于形態(tài)學的激光條紋中心線提取方法

有效

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• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112330667B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)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(chǎn)權代理有限公司 31236
• 代理人: 黃超宇;胡晶

本發(fā)明公開了一種基于形態(tài)學的激光條紋中心線提取方法，包括步驟1：從多個角度獲取光條原始圖像，提取圖像的原始數(shù)據(jù)；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取；步驟4：邊緣提取后得到的圖像進行聯(lián)通邊緣區(qū)域；步驟5：確定ROI區(qū)域并骨骼化；步驟6：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。本發(fā)明的目的在于提供一種提取精度高、適用性強的基于形態(tài)學激光條紋中心線提取方法來解決魯棒性差、提取速度慢、精度低，且適用范圍窄等技術問題。

技術領域

本發(fā)明涉及工業(yè)視覺測量技術領域，特別涉及一種基于形態(tài)學的激光條紋中心線提取方法。

背景技術

工業(yè)視覺測量技術中，線結構光視覺測量方法由于實現(xiàn)簡單、測量速度快、精度高、實時性好、環(huán)境適應能力強以及光條圖像處理相對簡便等特點，被廣泛應用于三維測量領域，線結構光視覺測量是目前研究較為熱門的三維測量方法。結構光條紋照射在物體表面，通過系統(tǒng)坐標的轉換，將物體表面生成圖像的二維信息轉換成三維信息，獲得物體表面的輪廓，而后進行后續(xù)操作和尺寸測量等，因此二維的線激光中心的提取是其最重要的組成部分之一。線激光測量儀的精度主要取決于線激光器和CMOS相機之間的相對位置以及物體表面的深度。要想準確的獲取這些信息，首先必須從含有光條的圖像中獲取光條紋中心的準確位置。而快速線激光中心的提取是實現(xiàn)提高線激光3D測量儀檢測速度的重要保障。

常用的線結構光條紋中心提取方法有：(1)閾值法：以灰度大于某一閾值的左右兩像素作為起始點和結束點的骨架抽取方法，可以得到光條紋的大致骨架，運算速度快但精度較差；(2)灰度重心法：將光條紋的灰度重心作為光條紋中心，該方法適用于光條彎曲程度小的光條紋，可以很好地降低因光條分布不對稱而產(chǎn)生的誤差，運算速度快且精度較高，但易受環(huán)境噪聲干擾，魯棒性較差。

發(fā)明內容

為了克服現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明提供一種提取精度高、適用性強的基于形態(tài)學激光條紋中心線提取方法，解決魯棒性差、提取速度慢、精度低，且適用范圍窄等技術問題。

為了達到上述發(fā)明目的，解決其技術問題所采用的技術方案如下：

一種基于形態(tài)學的激光條紋中心線提取方法，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(shù)據(jù)；

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4：邊緣提取后得到的圖像進行聯(lián)通邊緣區(qū)域；

步驟5：確定ROI區(qū)域并骨骼化；

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。

進一步的，步驟1所述提取圖像的原始數(shù)據(jù)，具體包括：

對圖像的像素進行HOG提取，得到圖像的特征數(shù)據(jù)。

進一步的，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)。

進一步的，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；