[发明专利]一种轨道激光测量装置光斑中心的定位算法

权利要求书

1.一种轨道激光测量装置光斑中心的定位算法，其特征在于，所述轨道激光测量装置光斑中心的定位算法，包括：

执行步骤S1：输入摄像机所采集的原始图像；

执行步骤S2：对摄像机所采集的原始图像经过形态级联滤波器去噪，并采用高斯核函数平滑，以获得预处理图像；

执行步骤S3：采用OTSU算法和最大光强确定预处理图像之灰度图像阈值区间；

执行步骤S4：采用不均匀阈值采样方法获得非均分阈值区间二值化图像；

执行步骤S5：基于霍夫(Hough)变换计算光斑中心；

执行步骤S6：进行K-mean聚类分析计算，获得聚类中心；

执行步骤S7：采用BP神经网络将点坐标转换为真实坐标。

2.如权利要求1所述轨道激光测量装置光斑中心的定位算法，其特征在于，所述灰度图像阈值的选取采用多阈值分割方法，将阈值区间定义为[t_OTSU,t_max]，其中t_OTSU为OTSU阈值，t_max为最高阈值，并采用不均匀阈值采样方法。

3.如权利要求2所述轨道激光测量装置光斑中心的定位算法，其特征在于，所述不均匀阈值采样方法为越接近最大阈值t_max采样率越高，越接近OTSU阈值t_OTSU采样率越低。

4.如权利要求3所述轨道激光测量装置光斑中心的定位算法，其特征在于，选取y＝10^x作为阈值间隔采样函数，则公式分别如下：

式中，y(i)为对应的N个均匀采样指数函数值，归一化后映射至阈值区间作为各相邻阈值点间距，从而得到N个阈值分割对应的二值光斑图；t(i)为灰度图像阈值取值。

5.如权利要求4所述轨道激光测量装置光斑中心的定位算法，其特征在于，基于霍夫(Hough)变换计算光斑中心前首先对每个二值光斑图像用Sobel算子提取光斑边缘，然后再采用质心法和圆拟合法分别确定初始光斑中心和初始半径。

6.如权利要求5所述轨道激光测量装置光斑中心的定位算法，其特征在于，Hough变换以初始半径的±20像素范围为搜索中心，以最大光强面积质心作为初始圆心，圆心累加器限定在初始光斑中心的30×30像素范围。

7.如权利要求6所述轨道激光测量装置光斑中心的定位算法，其特征在于，对所有搜索半径对应的圆心累加器最大值进行排序，保留后20％区间，计算得到N个光斑中心。