[发明专利]一种激光焊待焊件图像中直线边缘上矩形域灰度计算方法

权利要求书

1.一种激光焊待焊件图像中直线边缘上矩形域灰度计算方法，其特征在于，具体包括：首先取一个像素级边缘点(i_k,j_k)，以(i_k,j_k)的中心为坐标原点，以水平方向为x轴，以竖直方向为y轴建立坐标系Oxy；以(i_k,j_k)为中心在待焊件图像中取7╳7矩形区域内的像素；7╳7矩形区域内像素级边缘点拟合直线，拟合的直线用l表示；过坐标原点O绘制垂直于l的直线l'，交点P₀；然后旋转矩形区域到l为竖直方向，l'为水平方向；l'上P₀两侧像素的坐标和灰度值分别拟合二次曲线；最后由水平方向上直线l两侧像素在“像素位置-像素灰度”坐标系内变化曲线，计算矩形区域内灰度值；依次选取各像素级边缘点，重复以上步骤求得以各像素级边缘点为中心的矩形区域灰度值；

矩形区域边缘线分别用t₁、t₂、t₃和t₄表示，角点分别用P₁、P₂、P₃、和P₄表示；l作为分界线将所取矩形区域分为两个部分；过原点O绘制垂直于l的直线l'，两直线的交点为P₀；

以O为中心同时旋转矩形区域和l使l到竖直方向，l'到水平方向，并以O为坐标原点、以直线l'为横坐标建立坐标系Ox'y'；在横轴上，以P₀为分界点分直线l'为l'_L和l'_R两段；

线段l_L和l_R由像素点组成；以O为坐标原点，以l_L和l_R像素位置为横坐标，以像素灰度为纵坐标建立“像素位置-像素灰度”坐标系；在“像素位置-像素灰度”坐标系中由P_L和P_R中像素点坐标和灰度值拟合得到二次曲线l'_Lh和l'_Rh，拟合曲线表示为：

l'_Lh:y＝a₁+b₁x+c₁x²

l'_Rh:y＝a₂+b₂x+c₂x²

由曲线拟合可求得l'_Lh和l'_Rh的系数(a₁,b₁,c₁)和(a₂,b₂,c₂)，矩形区域旋转后建立的坐标系Ox'y'中，以直线l为分界线，直线l左侧和右侧的水平线所经像素在“像素位置-像素灰度”坐标系中的变化规律与上述拟合曲线l'_Lh和l'_Rh相同；

坐标系Ox'y'中竖直线l与所选7×7区域边缘线t₁、t₂、t₃和t₄有四种位置关系，四种情况下竖直线分别用l₁、l₂、l₃和l₄表示；

竖直线l₁与矩形边缘线t₁和t₄相交：竖直线为l₁时，以O为坐标原点建立坐标系Ox₁y₁；竖直线l₁与边缘线t₁交于点Pt₁，竖直线l₁与边缘线t₄交于点Pt₄，分别过点Pt₁和Pt₄绘制垂直于l₁的直线，所绘直线与边缘线t₂和t₃交于点Pt₂和Pt₃；分别过矩形的角点P₁和P₃绘制垂直于l₁的直线，所绘直线与l₁交于点P_1l1和P_3l1；

直线Pt₁Pt₂、Pt₃Pt₄、P₁P_1l1、l₁将矩形区域分为六个部分，其面积分别用K₁₁、K₁₂、K₁₃、K₁₄、K₁₅、K₁₆表示；用m₁₁、m₁₂、m₁₃、m₁₄、m₁₅和m₁₆分别表示面积为K₁₁、K₁₂、K₁₃、K₁₄、K₁₅和K₁₆区域内的灰度值，计算公式如下：

矩形区域内灰度值用m₁表示，则：

m₁＝m₁₁+m₁₂+m₁₃+m₁₄+m₁₅+m₁₆。