[发明专利]一种CCD图像测量系统光斑中心定位的方法

摘要

本发明提供了一种CCD图像测量系统光斑中心定位的方法，利用软件对CCD传感器生成的光斑图像进行仿真,随后利用中值滤波对仿真生成的激光光斑进行去噪处理，然后对去噪处理后的图像进行二值化处理，接着对二值化处理后的图像采用高斯拉普拉斯算子进行边缘提取，并利用灰度重心法进行初步定位，最后对初步定位后的图像采用高斯曲线拟合算法进行精确定位。本方法通过引入图像预处理环节，能有效的滤除图像中的噪声，增强抗干扰性；并且由于本方法仅对图像中有用的数据点进行计算分析，因此计算量小，使得软件实现简单并能大大节省系统的资源。

主权项

1.一种CCD图像测量系统光斑中心定位的方法，其特征在于包含下述步骤：第一步，利用MATLAB软件对CCD传感器生成的光斑图像进行仿真,对光斑图像预处理，利用中值滤波对仿真生成的激光光斑进行去噪处理；第二步，对第一步处理后的图像进行二值化处理：按照一个指定的阈值将图像上的像素点的灰度值设置为0和255CCD图像测量系统光斑中心定位的方法，经过二值化处理后的图像将呈现出明显的黑白效果，阈值的选取以仍然可以反映图像整体和局部特征为标准；第三步，对第二步处理后的图像采用高斯拉普拉斯算子进行边缘提取；第四步，对第三步处理后的图像利用灰度重心法进行初步定位；第五步，对第四步处理后的图像采用高斯曲线拟合算法进行精确定位：根据CCD方形孔径采样定理可知，CCD采集到的光斑近似符合高斯分布，高斯曲线表达式可用下式表示：y=12πσexp[-(x-μ)22σ2]]]>其中x为光斑位置，y为多对应光强，μ为光强分布中心，σ为光强分布误差，由于高斯曲线的积分表达式非常难求，因此不直接对上式进行拟合，对上式两端取对数：可以看出该式是关于x的二次曲线，只需要对目标进行抛物线拟合即可，而二次函数可以看成高斯曲线的一种高次逼近，对二次曲线进行拟合时，找出差分值最大的点，即中心位置。