[发明专利]一种激光拼焊待焊件图像中曲线边缘亚像素检测方法

权利要求书

1.一种激光拼焊待焊件图像中曲线边缘亚像素检测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

第一步，用像素级边缘点拟合曲线：取像素级边缘点(i_k,j_k)，以(i_k,j_k)的中心为坐标原点O，以水平方向为横坐标x、以竖直方向为纵坐标y建立坐标系；取4个相邻像素级边缘点并拟合曲线，拟合的曲线用l_k表示，其表达式为y＝a_k+b_kx+c_kx²；得到曲线l_k的系数(a_k,b_k,c_k)；

曲线沿坐标系的y轴平移t，则平移后的曲线l_kt为：

y+t＝a_k+b_kx+c_kx²

第二步，计算曲线平移量：以像素级边缘点(i_k,j_k)为中心取5╳5范围内像素，各像素的灰度值用f(i_k,j_k)表示；曲线l_kt将选定的5╳5范围内像素分成两个区域，假设区域内各位置的灰度值相同，用W₁表示曲线l_kt上面区域的灰度值，W₂表示曲线l_kt下面区域的灰度值；单个像素为正方形其单边长度表示为L，5╳5范围内各列像素的灰度值之和用S₁、S₂、S₃、S₄和S₅表示；各列像素在曲线l_kt下面区域的面积用K₁、K₂、K₃、K₄、K₅表示；

则：

以像素级边缘点(i_k,j_k)为中心的5╳5范围内，曲线l_kt下的面积用K表示，则：

令像素长度L＝1，则：

则：

W₁和W₂用相邻区域内像素灰度值计算，当灰度重心位于第一、三象限时，计算公式如下：

当灰度重心位于第二、四象限时，计算公式如下：

第三步，计算亚像素边缘：以(i_k,j_k)所在像素为中心建立的坐标系中，5╳5范围内像素灰度重心坐标用(i_kh,j_kh)表示，其(i_kh,j_kh)为：

坐标原点O与灰度重心(i_kh,j_kh)的连线用l_h表示，则直线l_h与曲线l_kt的交点为像素级边缘点(i_k,j_k)对应的亚像素边缘点。

2.根据权利要求1所述一种激光拼焊待焊件图像中曲线边缘亚像素检测方法，其特征在于，上述方法是在激光拼焊视觉检测系统中实施的，该系统包括激光头、工业CCD相机；所述激光头在焊接过程中会发出激光束；激光头安装在数控机床或多自由度机器人手臂上，工业CCD相机安装在焊接头上，与激光头同步运动。