申请/专利权人：江苏科技大学

申请日：2020-09-14

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN112102189B

主分类号：G06T7/66

分类号：G06T7/66;G06T5/70;G06T5/30;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/194

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2021.01.05#实质审查的生效;2020.12.18#公开

摘要：本发明公开了一种线结构光光条中心线提取方法，包括：1、对采集的光条图像进行预处理，并二值化为黑白图像，其中白色为前景，黑色为背景；2、对二值化光条图像进行膨胀腐蚀，得到封闭二值图像，提取封闭二值图像中的光条骨架；3、采用自适应宽度方向模板法计算光条骨架上每一点的法线；4、在光条骨架上每一点法线方向提取光条中心线。该方法能够克服曲面物体在进行测量时受外部光照和自身表面曲率影响，采集的光条纹图像存在局部反光和噪声较大，提取出的光条纹中心线不稳定、存在断线问题。

主权项：1.一种线结构光光条中心线提取方法，其特征在于，包括：S1、对采集的光条图像进行预处理，并二值化为黑白图像，其中白色为前景，黑色为背景；S2、对二值化光条图像进行膨胀腐蚀，得到封闭二值图像，提取封闭二值图像中的光条骨架；S3、采用自适应宽度方向模板法计算光条骨架上每一点的法线；S4、在光条骨架上每一点法线方向提取光条中心线；其中，所述S3中提取光条骨架上每一点法线具体包括如下步骤：S3.1、按列对步骤S1获取的二值化光条图像进行扫描，获取每列中前景像素点的上下界坐标点，二值化光条图像第i列上下界坐标点的坐标为：ui,vimin和ui,vimaxS3.2、求取二值化光条第i列的宽度wi，计算公式为：wi＝vimax-vimin2；S3.3、对光条骨架中的每一列构建4个方向模板，其中第i列的模板大小的两个参数为：round·为四舍五入取整函数，构建的4个方向模板分别为：水平模板：为mi×ni；垂直模板：为ni×mi；左倾45°模板：为ni×2mi；右倾45°模板：为ni×2mi；S3.4、计算光条骨架的每个点与4个模板的相关值，光条骨架第i列的点ui,vi的4个相关值分别为： 其中，Iu,v表示光条骨架上点u,v处的灰度值，Tk,ip,q表示第k个模板对应矩阵中p,q处的元素值；k＝1,2,3,4；S3.5、比较光条骨架上同一像素点处的四个相关值，相关值最高的方向为该点的法线方向DirNor；所述S4采用高斯加权灰度中心法在法线方向提取光条中心线，具体步骤为：在光条骨架像素点法线ui,vi两侧各取个离散点为灰度重心提取区域，光条骨架第i列的点处的光条中心点坐标xi,0,yi,0的计算公式如下： 式中：wi为宽度，Iui,vi是光条骨架ui,vi处的灰度值，l是步长，γui,γvi是ui,vi点的单位法线方向；δ为高斯函数的方差。

全文数据：

权利要求：

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