[发明专利]一种任意角度激光十字的检测定位方法

权利要求书

1.一种任意角度激光十字的检测定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对包含激光十字的原始图像进行降噪和二值处理，获取二值图像；

S2：针对二值图像，提取所有可能包含激光十字的二值子图像块，

具体包括以下步骤：

S21：创建一张与原始图像尺寸相同的累加图，并使累加图中所有像素的初始值均为0；

S22：以二值图像中的某个值为非0的像素点为圆心建立半径为5～25像素的圆形区域，使圆形区域的边界宽度为1～2像素，并统计二值图中与圆形区域的边界存在重合且值为非0的点块个数，记为N，所述点块由具有相同值且相互连在一起的像素组成；

当N为2时，判断两个点块的中心连线是否通过圆形区域的圆心；如果通过圆形区域的圆心，则该圆形区域为可能存在激光线的区域，提取该圆形区域中所有值为非0的位置，并将累加图中对应位置的像素权值+1，否则跳过；

当N为4时，判断四个点块的两条中心对角连线是否通过圆形区域的圆心，如果两条中心对角连线中任一条通过圆形区域的圆心，则该圆形区域为可能存在激光十字中心点的区域，提取该圆形区域中所有值为非0的位置，并将累加图中对应位置的像素权值+2，否则跳过；

当N为2和4以外的值时，则直接跳过；

S23：以上述步骤S22的方式遍历二值图像中所有值为非0的像素点，并得到最终的累加图，作为累加结果图；

S24：在累加结果图中，提取其中像素最大值超过预定阈值的所有独立的连通域，并从二值图像中提取与各个独立的连通域对应的各个二值子图像块，所述连通域由值为非0且相互连在一起的像素组成；

S3：依次判断各个二值子图像块是否包含激光十字，当确定包括激光十字的二值子图像块后，停止后续判断；

S4：根据包含激光十字的二值子图像块，确定激光十字在原始图像中的位置和角度。

2.按照权利要求1所述的一种任意角度激光十字的检测定位方法，其特征在于，在所述步骤S1中，具体包括以下步骤：

S11：提取原始图像的灰度图，利用高斯滤波滤除灰度图中的噪声，得到预处理图像；

S12：对预处理图像采用固定阈值进行分割，得到第一个二值图像；

S13：对预处理图像采用自适应阈值进行分割，得到第二个二值图像；

S14：对第一个二值图像和第二个二值图像进行或运算，得到最终的二值图像。

3.按照权利要求1所述的一种任意角度激光十字的检测定位方法，其特征在于，在所述步骤S3中，具体包括以下步骤：

S31：针对某个二值子图像块，通过腐蚀取质心的方法提取出其中连通域的中心点；

S32：按顺序计算二值子图像块中连通域外轮廓上的各个点到中心点的距离，构成序列{p₁，p₂，…，p_n}，其中n为连通域外轮廓上的点的个数；

S33：对序列{p₁，p₂，…，p_n}进行归一化处理，得到序列{q₁，q₂，…，q_n}；

S34：针对序列{q₁，q₂，…，q_n}依次提取四个局部最大值，并以二值子图像块中连通域的中心点为参考点，计算四个局部最大值对应的连通域外轮廓上的点的角度方向，记为α₁，α₂，α₃，α₄；

S35：当无法提取四个局部最大值，或者根据四个局部最大值对应的连通域外轮廓上的点的角度方向，确定任意两个相邻点的角度方向差值远离90度时，则判断该二值子图像块中的连通域包含的为噪声，并继续对其余二值子图像块进行检测验证；当根据四个局部最大值对应的连通域外轮廓上的点的角度方向，确定任意两个相邻点的角度方向差值均接近90度时，则判断该二值子图像块中的连通域包含的为激光十字，并停止对剩余二值子图像块的检测验证。