基于幂函数标准化系数的激光光条中心提取方法#孙丽娜，徐观，苏建，陈熔，卢雪**510（吉林大学交通学院，长春130022）摘要：在汽车形貌的结构光视觉测量系统中，检测精度的关键在于准确确定图像中激光光条的中心位置。本文提出了一种基于幂函数标准化系数的主动视觉激光光条中心提取方法。首先，利用差影法对获取的图像进行预处理，实现激光光条图像的分割；其次，利用Hessian矩阵得到光条中心待选特征点的像素坐标，并同时得到光条中心待选特征点的Hessian矩阵的两个特征值和特征向量；最后，根据图像中激光光条中心灰度分布特征，提出了基于幂函数的特征值归一化判定方法，实现了激光光条亚像素图像中心的提取。关键词：激光线；光条中心提取；Hessian矩阵；标准化系数中图分类号：U467.515AmethodforextractionoflaserlinecenterbasedonstandardizedcoefficientofpowerfunctionSUNLina,XUGuan,SUJian,CHENRong,LUXue(CollegeofTransportation,JilinUniversity,Changchun130022)2025303540Abstract:Inthevisionmeasurementsystemsofstructuredlightforautomotivemorphology,thekeypointofdetectionaccuracyisaccuratelydeterminingthecentralpositionofthelaserstripeintheimage.Anactivevisionmethodforextractionoflaserlinecenterbasedonstandardizedcoefficientofpowerfunctionisproposed.First,preprocessingofimageusingdifferenceimagemethodisconductedtorealizeimagesegmentationofthelaserstripe;Secondly,pixelcoordinatesofthefeaturepointstobeselectedofthelightstripecenterareobtainedusingHessianmatrix,andtwoeigenvaluesandeigenvectorsoftheHessianmatrixoffeaturepointstobeselectedofthelightstripecenterareobtained;Finally,accordingtothedistributioncharacteristicsofthegrayscaleofthelaserlightcenterintheimage,adeterminingnormalizationmethodforeigenvaluebasedonpowerfunctionisproposed,extractionofthecenterofthelaserstripeinsub-pixelimageisrealized.Keywords:laserline;lightstripecenterextraction;Hessianmatrix;standardizedcoefficient0引言结构光视觉测量是目前三维测量中的重要手段之一，具有非接触、信息量大、测量速度及精度适中等优点，在汽车零部件检测、汽车曲面形貌检测等领域得到广泛应用。结构光视觉测量系统一般由摄像机、激光投线仪等组成。在测量系统中，带有激光条的图像是实现测量任务的信息源，从所得到的光条图像中精确提取出光条的中心位置是整个测量任务中关键步骤之一[1,2]，理想的光条中心位置应是位于光条“中心”的一条单像素宽的细线[3]，由于实际光平面具有一定的厚度，导致光平面与物体表面的交线即光条也具有一定的宽度[4]，因此实现对激光光条中心的快速、精确提取对结构光视觉测量系统的研究具有重要意义。目前，光条中心线提取方法有极值法[5]、阈值法[5]、灰度重心法[6,7]、曲线拟合法[8,9]和Hessian矩阵法[10]等。极值法的基本原理是将结构光光条横截面上灰度值最大的点作为结构---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---基金项目：教育部博士点基金（编号：20100061120067）作者简介：孙丽娜（1989-），女，硕士生，主要研究方向：车辆智能化检测与诊断通信联系人：徐观（1981-），男，副教授，主要研究方向：车辆智能化检测与诊断.xuguan@jlu.edu.cn-1----本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---光光条的中心。该方法实现简单，速度快，但是容易受噪声影响，精度不高。阈值法的思想是先设定一个边界阈值，得到光条横截面的两个边界，然后取其中心作为光条中心点。该方455055法速度快，但精度低，并且当噪声较多导致信号失真时，检测效果无法保证[5]。灰度重心法是直接依据光条在某一区间内灰度值的排列，沿横坐标算取灰度重心作为光条中心位置，该方法适用于光条曲率较低的情况[6,7]。曲线拟合法采用高斯曲线或抛物线拟合光条横截面灰度分布。该方法只适用于宽光条图像中法线方向变化不大的情况，具有一定的局限性，...