[发明专利]综合诊断光路快速自动准直系统弱对比度纹影小球中心计算方法

权利要求书

1.综合诊断光路快速自动准直系统弱对比度纹影小球中心计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先，对原始图像进行线性灰度变换，增强纹影小球目标和背景区域的对比度，并利用最大类间方差法对线性灰度变化图像进行二值化；

其次，对二值化图像进行数学形态学膨胀和腐蚀运算，使得背景区域形成一个连续的连通域，搜索最大的连通区域为背景区域；

然后，将数字形态学处理图像和背景区域图像进行或非运算，获得纹影小球目标；

最后，对确定的纹影小球目标，在边缘检测的基础上，使用最小二乘法拟合纹影小球的中心和半径。

2.根据权利要求1所述的纹影小球中心计算方法，其特征在于，具体处理步骤如下：

1)对纹影小球图像进行线性灰度拉伸；

式中：gL和gH分别为分割阈值最小值和最大值；为原始图像的均值；σ_x为原始图像的标准差；k为常数，取3～5；

2)利用最大类间方差法进行二值化；

σ(t)²＝ω₁(t)ω₂(t)[μ₁(t)-μ₂(t)]² (3)

将线性灰度拉伸后的图像中的像素按灰度值用阈值T分成C₁和C₂两类，C₁由灰度值在[0,T]之间的像素组成，C₂由灰度值在[T+1,L-1]之间的像素组成；则上式中：ω₁(t)为C₁中包含的像素数，ω₂(t)为C₂中包含的像素数，μ₁(t)为C₁中所有像素的平均灰度值，μ₂(t)为C₂中所有像素的平均灰度值；让T在0到最大灰度之间取值时，使得σ(t)²最大的T值即为最大类间方差的最佳阈值；

3)对图像进行数学形态学膨胀和腐蚀；

4)寻找最大连通域为纹影小球背景区域；

5)纹影小球背景区域和数字形态学处理图像进行或非运算；

6)或非运算结果取反；

式中：f_ball(x,y)——纹影小球图像,f_morph(x,y)——腐蚀膨胀后的图像，f_bg(x,y)——纹影小球背景图像；

7)搜索最大连通域为小球目标；

8)边缘检测；

9)通过最小二乘法拟合圆心和半径。