[发明专利]噪声环境下激光束中心高效精确检测方法

权利要求书

1.一种噪声环境下激光束中心高效精确检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)读取工业相机采集到的光斑图像；

(2)图像预处理：采用高斯函数对光斑图像进行平滑滤波，部分去除图像噪声；对图像进行直方图均衡化处理，提高图像对比度；

(3)光斑轮廓检测：采用Canny边缘检测得到边缘二值图像，对二值图像进行边缘筛选，判断检测到的边缘是否符合光轮廓斑特征，剔除不符合光斑轮廓特征的边缘；

(4)中心坐标定位：采用Hough圆变换得到初略的光斑中心和半径，依据其结果定位光斑区域，在光斑区域内采用最小二乘法椭圆拟合实现中心坐标亚像素级精确定位。

2.根据权利要求1所述的噪声环境下激光束中心高效精确检测方法，其特征在于，所述步骤(3)中，边缘筛选的过程为：对每一个轮廓进行长度判断，若其与理想光斑周长相近，则保留，否则剔除，保留边缘的判断条件为：2×π×R×Z₁≤S≤2×π×R×Z₂，其中R为理想光斑半径的像素点数，S为边缘包含的像素点数，Z₁和Z₂分别为最大值和最小值约束系数，0.35≤Z₁≤0.7，1.2≤Z₂≤1.5。

3.根据权利要求1所述的噪声环境下激光束中心高效精确检测方法，其特征在于，所述Hough圆变换的圆心半径参数D取值范围为：R×t₁≤D≤R×t₂，其中R为理想光斑半径的像素点数，t₁和t₂分别为最小和最大半径估值系数，0.6≤t₁≤0.9，11≤t₂≤1.4。

4.根据权利要求1所述的噪声环境下激光束中心高效精确检测方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述光斑区域为正方形区域，采用Hough圆变换定位光斑区域的方法为：设依据Hough圆变换得到光斑中心坐标为(a₀，b₀)，半径为r₀，并设置一个余量常数w，3≤W≤15，则光斑所在区域四个顶点A、B、C、D的坐标分别定为：A(a₀-r₀-w，b₀+r₀+w)、B(a₀+r₀+w，b₀+r₀+w)、C(a₀+r₀+w，b₀-r₀-w)、D(a₀-r₀-w)，b₀-r₀-w)。