一种基于决策的激光条纹的中心提取方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111243009A(43)申请公布日2020.06.05(21)申请号202010017870.5(22)申请日2020.01.08(71)申请人知鱼科技丹阳有限公司地址212300江苏省镇江市丹阳市云阳镇南三环路科创园C3楼(72)发明人彭树学杨昕欣刁为民(74)专利代理机构北京慧泉知识产权代理有限公司11232代理人李娜(51)Int.Cl.G06T7/66(2017.01)G06T7/13(2017.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种基于决策的激光条纹的中心提取方法(57)摘要本发明公开一种基于决策的激光条纹的中心提取方法，将提取中心线条的问题转化为一个类似于走迷宫问题，即从起点出发，对于只考虑四连通来说，只有四个方向可供选择，即上、下、左、右，然后根据决策手段，决定下一个像素点去往哪个方向；之后以所述的下一个像素点为新的决策点，再次判断又一个像素点的位置，即此时只有三种选择，因为不可能再往回走；依此方法逐步迭代，每一个像素点都要经过一个决策确定下一个位置，直到走到图像的尽头或者条纹的尽头算法结束；那么所有走过的点组成的集合就是所提取的条纹中心；本发明方法可同时兼顾速度和准确率，做到快速且精准的提取条纹中心。CN111243009ACN111243009A权利要求书1/1页1.一种基于决策的激光条纹的中心提取方法，其特征在于：所述方法是将提取中心线条的问题转化为一个类似走迷宫问题，即从起点出发，只考虑四连通，即只有四个方向供选择，即上、下、左、右，然后根据决策手段，决定下一个像素点去往哪个方向；之后以所述的下一个像素点为新的决策点，再次判断又一个像素点的位置，即此时只有三种选择；依此方法逐步迭代，每一个像素点都要经过一个决策确定下一个位置，直到走到图像的尽头或者条纹的尽头算法结束；那么所有走过的点组成的集合就是所提取的条纹中心；该方法具体过程如下：步骤1)对原图像进行预处理，确定图像的起点；步骤2)对起点坐标采用决策手段，确定下一个像素点的位置，对接下来的每一个像素点同样采用如此方法画出路径，直到路径到达图像边缘或者线条边缘；步骤3)对提取的线条进行局部优化，使得路径穿过最亮的像素点。2.根据权利要求1所述的一种基于决策的激光条纹的中心提取方法，其特征在于：步骤1)所述的确定图像起点的方法为第一列采用灰度重心法确定起点位置。3.根据权利要求1所述的一种基于决策的激光条纹的中心提取方法，其特征在于：步骤1)所述的确定图像起点的方法进一步包括：根据周围像素点的值，以当前的像素点为中心，决定下一个像素点的位置。4.根据权利要求1所述的一种基于决策的激光条纹的中心提取方法，其特征在于：步骤2)所述的决策手段，具体为根据像素的统计特性，从微观像素的角度出发，确定下一个像素点与当前像素点的位置关系。5.根据权利要求1所述的一种基于决策的激光条纹的中心提取方法，其特征在于：步骤3)所述的局部优化，具体为在步骤1)和步骤2)的基础上，对已经提取的线条做微调整，使得整个线条满足像素值最大；即优化步骤是从起点出发，将当前点后面的三个点作为优化目标，枚举可能的情况，取目标函数最大的情况。6.根据权利要求5所述的一种基于决策的激光条纹的中心提取方法，其特征在于：所述的局部优化，优化的目标函数为：即应该保证从A点到B点在路径点数相同的情况下，尽可能让路径上的点的像素值的和尽可能大。2CN111243009A说明书1/4页一种基于决策的激光条纹的中心提取方法技术领域[0001]本发明涉及一种基于决策的激光条纹的中心提取方法，属于图形学算法技术领域。背景技术[0002]目前激光测量技术已经在测量测绘的各个领域得到了广泛应用，其主要原理是用线激光照射待测物体，然后用工业相机调整曝光时间得到一个光条纹，通过扫描得到物体的3D模型，但是在实际中，该光条纹具有一定的宽度，因此如何提取条纹中心成为了激光测量中的关键技术，以往的算法有灰度重心法，其只以灰度作为衡量标准虽然速度快，但是误差较大；曲线拟合法和采用海森矩阵提取算法虽然有着很高的准确度，但是运算速度很慢。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种基于决策的激光条纹的中心提取方法，以解决现有技术中光条纹存在一定宽度的问题。本发明同时考虑了速度和准确率，通过像素的统计特性，在图像中合理的估计一条路径，做到快速且精准的提取条纹中心。[0004]本发明一种基于决策的激光条纹的中心提取方法，将提取中心线条的问题转化为一个类似于走迷宫问题，即从起点出发，对于只考虑四连通来说，只有四个方向可供选择，即上、下、左、右，然后根据决策手段，决定下一个像素点去往哪个方向；之后以所述的下一个像素点为新的决策点，再次判断又一