[发明专利]基于靶标的线阵图像处理方法

权利要求书

1.基于靶标的线阵图像处理方法，所述方法包括：

步骤一、获取线阵图像传感器传输来的线阵图像数据，对所述线阵图像数据进行拼接，得到靶标图像；

步骤二、对所述靶标图像进行靶标粗定位，得到靶标位置区域，根据所述靶标位置区域对所述靶标图像进行截取，得到靶标局域图像；

步骤三、根据所述靶标局域图像进行靶标中心定位，得到靶标图像中的靶标中心点坐标；

其特征在于，步骤一中对所述线阵图像数据进行拼接的步骤包括：

步骤a、获取当前图像帧的线阵图像数据，并将所述当前图像帧的线阵图像数据存储到帧缓冲区；

步骤b、判断所述当前图像帧是否为同步帧，如果是，则读取所述帧缓冲区内的所有图像帧，并根据预设列间隔数从所述缓冲区内的所有图像帧中提取出用于图像拼接的有效图像帧；所述预设列间隔数是根据线阵图像传感器的每列的像素数、被摄物体等效运动速度和被摄物体的高度计算所述线阵图像传感器的最佳列频；

根据所述线阵图像传感器的最佳列频和实际列频计算所述预设列间隔数；

所述线阵图像传感器的最佳列频是根据如下表达式计算：

根据如下表达式计算所述预设列间隔数：

其中，N_C表示线阵图像传感器的每列的像素数，V₀表示被摄物体等效运动速度，W₀表示被摄物体的高度，f表示线阵图像传感器的最佳列频，V_C表示线阵图像传感器的实际列频，n表示预设列间隔数；

步骤c、对提取到的有效图像帧进行拼接，得到所述靶标图像；

步骤d、清除所述帧缓冲区。

2.如权利要求1所述的基于靶标的线阵图像处理方法，其特征在于，在所述步骤b中，如果所述当前图像帧不为同步帧，则将下一图像帧作为当前图像帧并返回步骤a。

3.如权利要求2所述的基于靶标的线阵图像处理方法，其特征在于，在所述步骤b中，判断读取到的所述帧缓冲区内的所有图像帧的数量是否小于第一预设帧数阈值，如果小于，则进一步判断是否小于第二预设帧数阈值，其中，

如果所述帧缓冲区内存储的所有图像帧的数量小于第一预设帧数阈值且大于或等于第二预设帧数阈值，则对所读取到的所述帧缓冲区内存储的所有图像帧进行帧插值处理，以使得帧插值处理后的图像帧的总数等于所述第一预设帧数阈值；

如果所述帧缓冲区内存储的所有图像帧的数量小于第二预设帧数阈值，则标记当前拼接周期为错误周期，清除所述帧缓冲区并返回所述步骤a。

4.如权利要求1所述的基于靶标的线阵图像处理方法，其特征在于，在对步骤一所述的线阵图像数据进行拼接前，还对所述线阵图像数据进行预处理，以消除所述线阵图像数据所存在的畸变。

5.如权利要求4所述的基于靶标的线阵图像处理方法，其特征在于，在对所述线阵图像数据进行拼接时，利用多个流处理器来同步地对帧缓冲区的所有图像帧的线阵图像数据进行预处理。

6.如权利要求1所述的基于靶标的线阵图像处理方法，其特征在于，对所述靶标图像进行靶标粗定位的步骤包括：

按照预设像素抽取倍率对所述靶标图像进行像素抽取，得到低分辨率靶标图像；

对所述低分辨率靶标图像进行二值化处理，得到二值化靶标图像；

对所述二值化靶标图像进行滤波和/或靶标筛选，得到靶标中心点的粗略位置；

根据所述靶标中心点的粗略位置和靶标尺寸，确定靶标位置区域。

7.如权利要求1所述的基于靶标的线阵图像处理方法，其特征在于，所述靶标图像包括至少两个同心圆环，在步骤三中计算所述靶标局域图像中各个椭圆环的中心点坐标之间的距离，并判断该距离是否大于预设距离阈值，

其中，如果不大于，则根据所述各个椭圆环的中心点坐标的均值确定所述靶标图像中的靶标中心点坐标；

如果大于，则基于预设靶标变形模型，根据所述靶标局域图像中各个椭圆环的中心点坐标，计算所述靶标图像中的靶标中心点坐标。

8.如权利要求1所述的基于靶标的线阵图像处理方法，其特征在于，所述步骤三包括：

对所述靶标局域图像进行亚像素边缘检测以及椭圆拟合，得到所述靶标局域图像中各个椭圆环的椭圆参数；

根据所述靶标局域图像中各个椭圆环的椭圆参数计算靶标图像中的靶标中心点坐标。