[发明专利]一种大气湍流下的光斑中心滑动加权质心定位方法

权利要求书

1.一种大气湍流下的光斑中心滑动加权质心定位方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1：将CCD采集到的光斑图像逐帧保存并进行归一化处理，逐帧读入图像后开始叠加图像处理，生成每帧当前图像A的当前帧参考图像B；

步骤2：对当前图像A进行预处理；

步骤3：使用非线性权重质心法对当前帧图像A进行粗定位，得到当前帧图像A的粗定位点(x_s,y_s)；

步骤4：将上一帧图像的当前帧参考图像B_上一帧以及的当前帧图像的当前帧参考图像B_当前帧分别进行质心定位，得到光斑整体移动向量r；

步骤5：由向量r对由步骤3得到的粗定位点(x_s,y_s)进行反向补偿，得到精定位点(x_n,y_n)。

2.根据权利要求1所述的一种大气湍流下的光斑中心滑动加权质心定位方法，其特征在于，步骤1具体按照以下步骤实施：

将CCD采集到的光斑图像逐帧保存并进行归一化处理，逐帧读入图像，开始叠加图像，设置叠加图像的帧数上限值为n；当叠加帧数没达到n帧时，依次读入当前帧图像A逐帧叠加后求像素灰度平均值，生成当前帧参考图像B，当帧数达到n帧时，减去头帧，加上当前新帧图像后再求平均，逐次类推，生成每一张当前帧图像A的当前帧参考图像B，具体处理流程见图1。

3.根据权利要求2所述的一种大气湍流下的光斑中心滑动加权质心定位方法，其特征在于，步骤2具体按照以下步骤实施：

步骤2.1，对当前帧参考图像B求得阈值为V_B，

其中，M₀为当前帧参考图像B中像素灰度值的众数，由式(2)求得，其中L表示众数所在组的精确下限，f_a为下限相邻频数，f_b为上限相邻频数，l为组距，M₀表达式如下：

由式(3)求得R_avg，R_avg为当前帧参考图像B像素灰度值的均值，m、n分别为图像x、y方向的像素数目，I(i,j)表示当前帧参考图像B图像各个点的像素灰度值；R_avg5表达式如下：

阈值V_B对应的图像灰度值是平均背景噪声大小，用k表示，k＝V_B*255；

步骤2.2，去背景操作：对当前帧图像A减去由当前帧参考图像B得到的平均背景噪声大小k，II_当前帧(i,j)表示当前帧图像A图像各个点的像素灰度值；II_当前帧(i,j)表达式如下：

II_去背景(i,j)＝II_当前帧(i,j)-k (4)

由公式(4)得到的当前帧图像A的去背景图像，由公式(5)求得当前帧图像A去背景后图像的阈值V_A，V_A表达式如下：

其中，M₀'为当前帧图像A去背景后图像中像素灰度值的众数，由式(6)求得，其中L'表示众数所在组的精确下限，f_a'为下限相邻频数，f_b'为上限相邻频数，l'为组距；M₀'表达式如下：

由式(7)求得R_avg'，R_avg'为当前帧图像A去背景后图像像素灰度值的均值，m、n分别为图像x、y方向的像素数目，II_去背景(i,j)表示去背景操作后当前帧图像A图像各个点的像素灰度值，

然后进行阈值分割处理、同时对光斑中心进行噪声补偿处理，保留光斑中心有效灰度信息II_A(i,j)见公式(8)：

然后再进行中值滤波，最后进行闭运算处理，得到预处理后的当前帧图像A。