基于空间灰度重心推进的线结构光中心提取

来源：电子测量技术杂志2024年第2期北京时间：

作者：卜民众，吴国新，黄金鹏，左云波，刘秀丽

单位：1.北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室 北京 100192; 2.北京信息科技大学机电工程学院 北京 100192

摘要：利用线结构光对工件进行三维测量时,快速、准确提取激光光条中心是测量系统的关键技术之一。提出一种基于空间灰度重心推进的激光中心提取方法。该方法基于激光条纹空间灰度重心向前推进,结合八邻域判定法进行光条空间区域的选取,接着对选取的区域进行新的空间灰度重心坐标提取;在完成整幅图像提取后,采取3σ准则剔除异常中心点,最终获得激光中心坐标信息。实验结果表明,所提算法对不同类型条纹的适用性强,提取效果稳定。提取中心均方根误差为0.492 pixel,相较于提取精度最优的Steger改进算法提升了9.8%,提取速度提高了5倍;相较于处理速度最优的内部推进算法,在保持提取速度基础上,提取精度提升了24.1%。同时,所提算法极大增强了对欠曝光光条图像的处理能力,有效降低了环境对线结构光测量的限制。

关键词：测量;线结构光;空间灰度重心;3σ准则

基金资助：国家重点研发计划课题(2020YFB1713203)、北京信息科技大学勤信人才项目（QXTCPC202120）、机电系统测控北京市重点实验室开放课题（KF20222223201）项目资助