[发明专利]一种反光核燃料棒表面线结构光中心提取方法

说明书

本发明公开了一种反光核燃料棒表面线结构光中心提取方法，包括以下步骤：通过核燃料棒检测设备都核燃料棒进行扫描拍摄获取线结构光二维图像。利用基于线结构光光条纹能量分布的近似高斯分布特性，对待处理图像进行高斯滤波。对像素灰度值进行二维搜索，框选出待处理区域。分析待处理区域的灰度值特点并去除高反光区域，保存正常结构光条照射区域.在此基础上利用自适应行阈值法将光条和背景分离。借助梯度重心法提取结构光中心并利用最小二乘法实现去除的高反光区域的像素点的拟合。本发明能有效的避免核燃料棒表面光条强度分布不均对线结构光光条中线心提取精度的影响，为后续的线结构光光条特征点匹配及核燃料棒三维重建打下基础。

技术领域

本发明涉及一种对于金属表面的结构光光照强度区别较大的线结构光光条中心提取方法，属于线结构光光条中心提取技术领域。

背景技术

线结构光视觉扫描检测是利用像点匹配将相机获取的二维像素坐标通过旋转平移获得待测物体的三维空间坐标，可以直观的放映出物体的三维形态，是逆向工程中重要的检测手段。但是线结构光的提取难度和被测物体表面形态、环境噪声、光照条件等影响因素有关，对于放光的金属表面的结构光来说，金属表面存在漫反射使得光照不均匀而出现大量的干扰现象。像素二维坐标是对应于待测物体的三维映射点，结构光视觉检测的关键在于准确的提取线结构光中心，对于准确反应处待测我的三维形貌有着关键作用。

传统的线结构光中心坐标提取的方式可细分为灰度重心法、灰度阈值法、曲线拟合法、基于Hilditch算法、梯度重心法、基于Hessian矩阵的Steger法等。上述这些算法的本质是根据影像上光条与背景灰度的变化定位线结构光光条边缘。燃料棒处在水下，环境恶劣，水中杂质和燃料棒的表面反光都给结构光条纹中心的提取带来巨大困难。燃料棒中间区域反光强烈，两侧由于漫反射原因出现很多反光干扰区域，结构光照射圆柱曲面会出现结构光能量分布不均匀的现象，光条的能量随距离增加和表面反射使得光条能量衰弱，这给结构光条纹中心的提取带来了极大的困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：核燃料棒处在水下，环境恶劣，水中杂质和燃料棒的表面反光使得线结构光中心提取不准确的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种反光核燃料棒表面线结构光中心提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、通过核燃料棒检测设备对核燃料棒进行扫描拍摄获取线结构光二维图像，其中，核燃料棒检测设备包括激光发生器、相机以及伺服电机，通过伺服电机带动工业相机和激光器旋转扫描获取核燃料料棒线结构光二维图像；

步骤2、用高斯滤波对步骤1获得的图像进行去噪处理；

步骤3、对经过去噪处理的图像进行像素灰度值遍历，定位出待处理的结构光区域，根据结构光的特点设定框选的矩形框大小，将待处理结构光框选出来，包括以下步骤：

步骤301、根据检测的图像灰度值分布特点，设定一个灰度阈值K，作为灰度值对比参考值；

步骤302、对图像进行逐行灰度值遍历，搜索出该行灰度值最大值BMaxgray 对应的像素点，当第一次出现行灰度值BMaxgray≥K时，且该像素点周围像素点的灰度值≥K，则把该像素点作为区域的起始定位点BegainPoint；

步骤303、继续对图像进行逐行搜索，搜索出每行灰度值最大值EMaxGray 的像素点，如果EMaxGrayK,则将该像素点作为待检测区域定位的结束点 EndPoint；

步骤304、根据所搜索出的BegainPoint和EndPoint点，计算得到待处理区域的中心坐标CenterPoint＝(BegainPoint+EndPoint)/2；

步骤305、根据检测区域结构光的像素尺寸大小特点，设定框选矩形的长high、宽wide，以计算出的中心坐标CenterPoint为矩形的中心坐标，画出框，选出待处理区域；