(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211239477.6 (22)申请日 2022.10.11 (71)申请人 无锡微视传感科技有限公司 地址 213400 江苏省无锡市锡山区二泉东 路19号集智广场14层 (72)发明人 徐乃涛　程进　孙其梁　李宋泽　 梁一超　 (74)专利代理 机构 无锡华源专利商标事务所 (普通合伙) 32228 专利代理师 孙建 (51)Int.Cl. G06T 5/00(2006.01) G06T 5/30(2006.01) G06T 7/00(2017.01) G06T 7/136(2017.01)G06T 7/194(2017.01) (54)发明名称 一种快速高精度的线激光中心提取方法 (57)摘要 本发明公开了一种快速高精度的线激光中 心提取方法。 本发明首先进行ROI区域提取， 对 ROI区域进行一维特殊横向高斯平滑， 以减少后 续冗余区域的计算； 然后选择ROI竖向一维方向 灰度最大的点作为中心点， 然后计算基于海森矩 阵的特征向量初步确定每一处激光线的法线方 向， 利用法线方向计算线条的线宽； 最后对选中 的激光线条中心点进行若干尺度的基于海森矩 阵分量的高斯平滑卷积操作， 找到条纹中心点的 法线方向， 在法线方向上进行泰勒展开， 确定最 终中心点的亚像素位置。 本发明能最大程度减少 冗余计算， 提升线中心提取的精度。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 115526802 A 2022.12.27 CN 115526802 A 1.一种快速高精度的线激光中心提取 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 确定图像ROI区域； S2： 对所述ROI区域像素 执行高斯平 滑操作； S3： 将光条每列中灰度值 最大处当作中心点； S4： 计算光条线宽数据； S5： 使用若干尺度选择的海 森矩阵高斯卷积确定最终亚像素中心点 位置。 2.如权利要求1所述的快速高精度的线激光中心提取方法， 其特征在于， 所述步骤S1中 确定图像ROI区域， 包括： 根据设定阈值分割背景与前景， 然后 开辟两个2个 内存空间， 分别 存放遍历过程中的激 光条纹ROI区域横、 纵坐标值； 对每一列数据进行筛选， 选出每一列中最大连续长度的起始与结束位置， 存入光条边 缘数组内： 其中， i,j表示遍历图像像素的横纵坐标； [r,c]表示ROI区域像素的横纵坐标数组； Ith 表示分割背景与前景的阈值； lineborder表 示计算ROI区域竖直方向最大连续长度的函数， borderup,borderdown表示ROI区域 光条的上边 缘与下边 缘的位置 。 3.如权利要求2所述的快速高精度的线激光中心提取方法， 其特征在于， 所述步骤S2中 全图使用统一的平滑权重值， 对图像ROI区域先作一 维横向平滑， 待 下一步中有需要的点再 单独做同样权 重数组的纵向滤波操作； Ifliter(i,y)＝I(i,y)*G(x, δ ) 其中， δ表示 高斯平滑函数的标准偏差， G(x, δ )表示 高斯平滑函数的输出不同位置的权 重值； x是相对偏离中心位置的距离， i表示待滤波的某一列， y的取值范围是(borderup: borderdown)， Ifliter表示经过一维平 滑操作后， 滤波原 始灰度数组的灰度值。 4.如权利要求3所述的快速高精度的线激光中心提取方法， 其特征在于， 所述步骤S3 中 找到光条每列中灰度值最大 处当作中心 点， 找出每一列中光 强灰度值大于220的像素序列， 对大于1的列选取中间像素作为 最终的中心点； 其中， Ind表示图像该列内的大于阈值的所有像素的序列； Ind_sum表示图像该列 内的 大于阈值 的所有像素的序列的个数， end表示Ind序列的最后一个数的索引； y0表示找到光 条每列的临时中心点。 5.如权利要求4所述的快速高精度的线激光中心提取方法， 其特征在于， 所述步骤S4中权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115526802 A 2计算激光光条线宽， 使用上一步中找到的光条每列的临时中心点， 将该点邻域内的二阶偏 导代入Hessian矩阵中， 计算该点处的法线方向； 满足下式λ1, λ2设定条件后计算 得到该点处 对应的光条宽度； 对该宽度数组做腐蚀和平 滑操作， 保证宽度数据不会有剧烈变化； 其中所述设定条件如下： 其中， rxx,rxy,ryy表示图像的二阶偏导； λ1和 λ2为解Hessian矩阵后的两个特征值， 表示 向量长度， 其中λ1是长度大的特征值， 对应的是所求的法线的大小， λn表示两个特征值中绝 对值最大的特 征值； Lv＝borderup‑borderdown+1 lineW＝round(sqr t(Lv2+Lh2)) 其中， Lv， Lh表示线宽竖直与水平方向的分量； lineW表示线宽大小， nx， ny表示当前点的 法线x,y轴分量， sqr t表示开方， round表示取整。 6.如权利要求5所述的快速高精度的线激光中心提取方法， 其特征在于， 所述步骤S5 中 若干尺度选择的海 森矩阵高斯卷积确定最终亚像素中心点 位置， 包括： a)若线宽小于等于8， 则使用sigma＝2.5， W ＝11的海森矩阵高斯卷积函数； b)若线宽大于8小于等于12， 则使用sigma＝3.5， W ＝15的海 森矩阵高斯卷积函数； c)若线宽大于12， 则使用sigma＝5.5， W ＝21的海 森矩阵高斯卷积函数。 7.如权利要求1所述的快速高精度的线激光中心提取方法， 其特征在于， 所述步骤S5 中， 然后找到Hessian矩阵高斯卷积的特征值满足特定条件的法线 方向， 在法线 方向利用泰 勒展开计算到中心点的亚像素位置：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115526802 A 3