斑点轮廓中心坐标值鲁棒性研究及去噪算法实现

摘要：

激光点照射在被测物体表面上,经相机成像一般为椭圆斑点,斑点中心坐标值的鲁棒性直接影响深度测量的精度.受被测表面粗糙度等缺陷影响,其斑点轮廓出现散射,经图像处理后的轮廓出现噪点.当采用带轮廓噪点的数据拟合斑点中心时,斑点中心坐标值将受轮廓噪点的影响,鲁棒性较差.阐述单目视觉与激光点复合进行深度测量的原理,分析斑点轮廓噪点产生的原因,提出基于统计学原理确定内敛外扩椭圆边界剔除轮廓噪点的方法和去噪算法.采用两步法验证所提算法的中心坐标值鲁棒性.第1步采用理想数据,即通过已知斑点椭圆,加入噪点验证了算法能够收敛到已知的椭圆中心,且该算法优于其他典型算法,具有较好的鲁棒性;第2步通过图像测量系统采集测量表面不同深度的实际图像,获取斑点轮廓的中心坐标值,采用拟合方法得到测量表面深度信息与斑点轮廓中心坐标值的关系模型,以测量表面不同位置的实测数据和关系模型的解算数据比较.结果表明:所提算法测量的精度优于其他算法,间接验证了所提算法在去噪后的斑点中心更加接近理论斑点中心,具有较好的鲁棒性.

关键词：斑点轮廓;去噪算法;鲁棒性;椭圆拟合

所属期刊栏目：42

分类号：TH741(仪器、仪表)

资助基金：国家自然科学基金资助项目;江苏省自然科学基金资助项目

在线出版日期：2021-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：63-69