[發明專利]一種基于灰度閾值的激光光斑質心提取方法有效
| 申請號： | 202110971316.5 | 申請日： | 2021-08-24 |
| 公開（公告）號： | CN113421296B | 公開（公告）日： | 2021-11-26 |
| 發明（設計）人： | 趙旋;汪逸群;余輝龍;侯月;黃雅莉 | 申請（專利權）人： | 之江實驗室 |
| 主分類號： | G06T7/66 | 分類號： | G06T7/66;G06T7/90 |
| 代理公司： | 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435 | 代理人： | 奚麗萍 |
| 地址： | 310023 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 灰度 閾值 激光 光斑 質心 提取 方法 | ||
本發明公開了一種基于灰度閾值的激光光斑質心提取方法，包括以下步驟：S1：統計激光光斑灰度圖的灰度分布特征，并根據分布特征計算區分背景和光斑區域的灰度區間；S2：計算區分背景和光斑區域的灰度閾值；S3：根據區分背景和光斑區域的灰度閾值，計算光斑質心的有效像素點坐標集合，并將有效像素點坐標集合分別使用灰度重心法和高斯擬合法計算，得到兩個質心坐標；S4：通過分析灰度重心法和高斯擬合法質心坐標的特征，融合兩部分質心坐標，得到的光斑質心坐標。本發明光斑質心提取精度更高，使用灰度閾值和質心融合方法，能有效提高光斑質心的提取精度，應用于星間激光通信和一般的激光通信領域中，具有方法精簡，精度高，易于實現。
技術領域
本發明涉及一種激光通信和激光信息技術領域，尤其涉及一種基于灰度閾值的激光光斑質心提取方法。
背景技術
隨著我國激光測高技術的發展，在衛星上搭載的激光測高載荷均配備足印相機,能對激光光斑的能量分布進行有效成像,輔助確定激光的指向。因此研究激光光斑質心位置的方法，對星間激光設備及技術的發展有著重要意義。其中灰度重心法方法簡單,但是該方法在光斑形狀不規則、強度不對稱時存在很大的局限性；曲線擬合也是比較常用的方法之一,但是邊緣和閾值的選取都會對質心提取的精度產生很大影響；而近幾年提出的高斯擬合法精度高,但是計算較為復雜。
發明內容
本發明的目的在于提供一種基于灰度閾值的激光光斑質心提取方法，解決了現有技術中確定激光光斑質心位置的方法時對于光斑形狀不規則、強度不對稱時難以確認激光光斑質心位置，提取質心精確度不高的問題。
本發明采用的技術方案如下：
一種基于灰度閾值的激光光斑質心提取方法，包括以下步驟：
S1：統計激光光斑灰度圖的灰度分布特征，并根據分布特征計算區分背景和光斑區域的灰度區間；
S2：計算區分背景和光斑區域的灰度閾值；
S3：根據區分背景和光斑區域的灰度閾值，計算光斑質心的有效像素點坐標集合，并將有效像素點坐標集合分別使用灰度重心法和高斯擬合法計算，得到兩個質心坐標；
S4：通過分析灰度重心法和高斯擬合法質心坐標的特征，融合兩部分質心坐標，得到的光斑質心坐標。
進一步地，所述S1中包括以下子步驟：
S11：計算區分背景的灰度區間：
其中：
S12：計算光斑區域的灰度區間：
其中：
進一步地，所述S2中通過以下公式，計算區分背景和光斑區域的灰度閾值：
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