[发明专利]一种光斑图像中心的快速定位方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种光斑图像中心的快速定位方法，属于图像处理领域。 

【背景技术】

光斑图像广泛存在于机器视觉、模式识别、光学测量等领域中。其中光斑中心是光斑图像的特征，可应用于机器视觉中的目标跟踪、视觉检测中的特征点提取、姿态测量部件星敏感器星点定位及激光衍射法粒度测量中的零级衍射光定位等诸多场合。 

目前，对于光斑中心的定位方法主要可归为两类：基于灰度的定位方法和基于边缘的定位方法。其中，基于灰度的定位方法是利用目标光斑图像的灰度分布信息进行定位，典型的方法为重心法和曲面拟合法等；基于边缘的定位方法一般是利用光斑图像的边缘形状进行定位，典型的方法为圆拟合法和霍夫(Hough)变换法等。 

通常情况下，基于灰度的定位方法比基于边缘的定位方法具有更高的精度。基于灰度的曲面拟合采用高斯曲面对目标光斑图像的灰度分布进行拟合，但常用的二维高斯曲面函数的计算比较复杂，因此，重心法由于其实现较为简单且定位精度较高，成为使用最多的一种定位方法。虽然重心法应用范围较广，但该方法要求光斑图像分布比较均匀，图像对称性好，否则会产生较大误差，而且抗干扰能力弱。另外，特别是对于光斑中心点不在探测平面上的情况，重心法通常不能适用。 

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种光斑图像中心的快速定位方法，通过随机选点的方式对光斑中心进行快速定位，实时性高，存储量小，便于硬件实现，并能够在光斑图像分布不均或光斑中心不在探测平面上的情况下进行中心定位。 

本发明所提出的一种光斑图像中心的快速定位方法，包括下述步骤： 

步骤一：通过测量得到光斑图像的灰度分布I(x，y)； 

步骤二：随机选取光斑图像上的一个点，假设为M，计算得到该点的梯度 

▿I(x,y)|M=(∂I(x,y)∂x|M,∂I(x,y)∂y|M)---(1)]]>

其中，(x，y)为光斑图像上所选点的坐标。为梯度算子，及分别表示点M处灰度梯度的横坐标分量及纵坐标分量； 

步骤三：计算得到通过该点和光斑中心的直线