基于幂函数标准化系数的激光光条中心提取方法.docVIP

  基于幂函数标准化系数的激光光条中心提 取方法# 孙丽娜，徐观，苏建，陈熔，卢雪** 5 10 （吉林大学交通学院，长春 130022） 摘要：在汽车形貌的结构光视觉测量系统中，检测精度的关键在于准确确定图像中激光光条 的中心位置。本文提出了一种基于幂函数标准化系数的主动视觉激光光条中心提取方法。 首先，利用差影法对获取的图像进行预处理，实现激光光条图像的分割；其次，利用 Hessian 矩阵得到光条中心待选特征点的像素坐标，并同时得到光条中心待选特征点的 Hessian 矩阵的两个特征值和特征向量；最后，根据图像中激光光条中心灰度分布特征，提 出了基于幂函数的特征值归一化判定方法，实现了激光光条亚像素图像中心的提取。 关键词：激光线；光条中心提取；Hessian 矩阵；标准化系数 中图分类号：U467.5 15 A method for extraction of laser line center based on standardized coefficient of power function SUN Lina, XU Guan, SU Jian, CHEN Rong, LU Xue (College of Transportation,Jilin University,Changchun 130022) 20 25 30 35 40 Abstract: In the vision measurement systems of structured light for automotive morphology, the key point of detection accuracy is accurately determining the central position of the laser stripe in the image. An active vision method for extraction of laser line center based on standardized coefficient of power function is proposed. First, preprocessing of image using difference image method is conducted to realize image segmentation of the laser stripe; Secondly, pixel coordinates of the feature points to be selected of the light stripe center are obtained using Hessian matrix, and two eigenvalues and eigenvectors of the Hessian matrix of feature points to be selected of the light stripe center are obtained; Finally, according to the distribution characteristics of the grayscale of the laser light center in the image, a determining normalization method for eigenvalue based on power function is proposed, extraction of the center of the laser stripe in sub-pixel image is realized. Key words: laser line; light stripe center extraction; Hessian matrix; standardized coefficient 0 引言 结构光视觉测量是目前三维测量中的重要手段之一，具有非接触、信息量大、测量速度 及精度适中等优点，在汽车零部件检测、汽车曲面形貌检测等领域得到广泛应用。结构光视 觉测量系统一般由摄像机、激光投线仪等组成。在测量系统中，带有激光条的图像是实现测 量任务的信息源，从所得到的光条图像中精确提取出光条的中心位置是整个测量任务中关键 步骤之一[1,2]，理想的光条中心位置应是位于光条“中心”的一条单像素宽的细线[3]，由于实 际光平面具有一定的厚度，导致光平面与物体表面的交线即光条也具有一定的宽度[4]，因此 实现对激光光条中心的快速、精确提取对结构光视觉测量系统的研究具有重要意义。 目前，光条中心线提取方法有极值法[5]、阈值法[5]