[發(fā)明專利]一種激光撓度測量中激光光斑檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110012918.8
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112325790B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史春樂;趙啟林;趙廣輝;范宇鑫;王國軍;潘大榮
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山市建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心;昆山市房屋安全鑒定管理站;趙啟林
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 殷海霞

1.一種激光撓度測量中激光光斑檢測方法，其特征在于，包括：

在結(jié)構(gòu)加載前，獲取結(jié)構(gòu)在投射激光前后的兩張圖像；

對結(jié)構(gòu)在加載前獲取的兩張圖像進(jìn)行背景差分，得到以激光光斑信息為主的第一差分圖像；

在所述第一差分圖像上提取含有激光光斑的模板；

在結(jié)構(gòu)加載后，獲取結(jié)構(gòu)在投射激光前后的兩張圖像；

對結(jié)構(gòu)在加載后獲取的兩張圖像進(jìn)行背景差分，得到以激光光斑信息為主的第二差分圖像；

在所述第二差分圖像上對所述模板進(jìn)行模板匹配以檢測激光光斑的位置；

在所述第一差分圖像上提取含有激光光斑的模板，包括：在所述第一差分圖像上利用圖像形態(tài)學(xué)運(yùn)算方法提取含有激光光斑的模板；

在所述第一差分圖像上利用圖像形態(tài)學(xué)運(yùn)算方法提取含有激光光斑的模板，包括：

復(fù)制所述第一差分圖像，對復(fù)制的第一差分圖像進(jìn)行二值化處理；

對二值化處理后的第一差分圖像進(jìn)行濾波，去除孤立像素；

通過設(shè)置面積和圓形度的閾值篩選屬于激光光斑的連通域；

統(tǒng)計(jì)屬于激光光斑的連通域的像素坐標(biāo)；

根據(jù)激光光斑的連通域的像素坐標(biāo)在濾波后的第一差分圖像中截取包含激光光斑的最小圖像作為模板；

在所述第二差分圖像上對所述模板進(jìn)行模板匹配以檢測激光光斑的位置，包括：在所述第二差分圖像上利用自適應(yīng)模板匹配算法對所述模板進(jìn)行模板匹配以檢測激光光斑的位置；

在所述第二差分圖像上利用自適應(yīng)模板匹配算法對所述模板進(jìn)行模板匹配以檢測激光光斑的位置，包括：

設(shè)置初始滑移步長，根據(jù)初始滑移步長在所述第二差分圖像上滑移所述模板；

計(jì)算所述模板和第二差分圖像重疊區(qū)域的相似度系數(shù)，每次滑移時根據(jù)獲得的重疊區(qū)域的相似度系數(shù)反饋調(diào)整滑移步長；

統(tǒng)計(jì)所有模板滑移過區(qū)域與模板的相似度系數(shù)，選取最大相似度系數(shù)時模板中心的位置作為激光光斑的位置；

所述滑移步長與相似度系數(shù)大小負(fù)相關(guān)，設(shè)模板的尺寸為m*n，所述滑移步長的公式為：

其中y表示步長，C為相似度系數(shù)，floor表示將數(shù)值向下取整，min表示取最小值；

采用標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)方差相關(guān)函數(shù)計(jì)算相似度系數(shù)，所述標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)方差相關(guān)函數(shù)的形式如下：

其中，C為相似度系數(shù)，為模板上點(diǎn)處的灰度值；g(x^*_i，y^*_j)為模板覆蓋的第二差分圖像上區(qū)域點(diǎn)(x^*_i，y^*_j)處的灰度值；為模板的平均灰度；為模板覆蓋的第二差分圖像的平均灰度。

2.如權(quán)利要求1所述的激光撓度測量中激光光斑檢測方法，其特征在于，所述面積和圓形度的閾值分別為：面積大于或等于300個像素和圓形度大于或等于0.7。

3.如權(quán)利要求1所述的激光撓度測量中激光光斑檢測方法，其特征在于，根據(jù)初始滑移步長在所述第二差分圖像上滑移所述模板，包括：根據(jù)滑移步長在所述第二差分圖像上從左上角開始，從上向下、從左到右滑動所述模板，進(jìn)行像素遍歷。

4.如權(quán)利要求1所述的激光撓度測量中激光光斑檢測方法，其特征在于，所述初始滑移步長為1個像素。