光刀自适应灰度加权亚像素中心精确提取

为了提高线结构光三维面形测量精度,提出了一种基于骨架跟踪的光刀法向自适应灰度加权中心提取方法。首先由采集的光刀图像根据数学形态学方法计算得到一组光滑、单向连通的光刀骨架,以骨架为搜索路径,沿骨架法向设置一个有用像素区域。根据骨架法向截面内像素灰度对光刀中心提取影响的重要程度划分不同的灰度阈值,对影响中心提取较大的像素灰度值进行加权平方,最后根据灰度加权重心法计算光刀亚像素中心。分别通过仿真实验与多组真实光刀中心提取实验进行验证,仿真结果表明,本文算法提取到的光刀中心到拟合曲线距离的平均偏差小于0.3像素,标准偏差小于0.03像素,计算时间为87.6ms。实物测量结果表明,用本文方法提取光刀中心时最大偏差距离、平均偏差距离和标准偏差较其他方法最小,提取结果稳定、精度高、鲁棒性好,能得到光顺性较好的亚像素光刀中心线,满足在线测量的要求。