一种用于线激光扫描视觉测量系统的光带中心线提取方法

摘要

本发明公开了一种用于线激光扫描视觉测量系统的光带中心线提取方法，通过CCD相机获取原始光带灰度位图，获取光带轮廓线，划分为外轮廓线和从属的内轮廓线；按逆时针排序方式存储为树形链表结构；判断外轮廓线是否有从属的内轮廓线，如果有，对从属的内轮廓线进行光带轮廓多边形表示；如果否，对外轮廓线进行光带轮廓多边形表示，基于树形链表结构遍历所有光带轮廓线C，将有光带轮廓多边形表示的光带轮廓线C记为特征轮廓线；在光带轮廓多边形中任意选择相邻的两点，通过两点确定扫描线，在扫描线上获取光带中心的亚像素坐标，遍历特征轮廓线上的所有点，获取完整的光带中心线亚像素坐标。该方法简单、可调参数少以及自动化程度高。

主权项

一种用于线激光扫描视觉测量系统的光带中心线提取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）通过CCD相机获取原始光带灰度位图f(x,y)，根据所述原始光带灰度位图f(x,y)获取光带轮廓线C，将所述光带轮廓线C划分为外轮廓线和从属的内轮廓线；（2）将所述外轮廓线和所述从属的内轮廓线按逆时针排序方式存储为树形链表结构；（3）判断所述外轮廓线是否有所述从属的内轮廓线，如果有，对所述从属的内轮廓线进行光带轮廓多边形表示；如果否，对所述外轮廓线进行光带轮廓多边形表示，基于所述树形链表结构遍历所有光带轮廓线C，将由所述光带轮廓多边形表示的光带轮廓线C记为特征轮廓线；（4）在所述光带轮廓多边形中任意选择相邻的两点pj和pj+1，通过所述两点pj和pj+1确定扫描线，在所述扫描线上获取光带中心的亚像素坐标，遍历所述特征轮廓线上的所有点，获取完整的光带中心线亚像素坐标；其中，步骤（1）中的所述根据所述原始光带灰度位图f(x,y)获取光带轮廓线C具体为：根据所述原始光带灰度位图f(x,y)和灰度阈值gth生成二值化图像BW(x,y)；所述二值化图像 BW ( x , y ) = 0 , f ( x , y ) < g th 1 , f ( x , y ) ≥ g th , BW(x,y)=0表示背景，简称0‑像素，BW(x,y)=1表示光带，简称1‑像素，在所述二值化图像BW(x,y)中获取0‑像素和1‑像素分界处的1‑像素点，根据1‑像素点获取所述光带轮廓线C；其中，步骤（1）中的所述将所述光带轮廓线C划分为外轮廓线和从属的内轮廓线具体为：根据位置关系，最外层的轮廓线为所述外轮廓线，在所述外轮廓线内部，且紧邻所述外轮廓线，像素值从1到0变化的轮廓线定义为所述外轮廓线的从属内轮廓线；在内轮廓线内部，且紧邻所述内轮廓线，像素值从0到1变化的轮廓线定义为新的外轮廓线；其中，步骤（3）中的所述光带轮廓多边形具体为：在所述从属的内轮廓线或所述外轮廓线上选择点构成所述光带轮廓多边 形，且所述从属的内轮廓线或所述外轮廓线上的其它点到所述光带轮廓多边形的距离小于距离阈值dth。