[发明专利]一种激光定位灯十字线图像检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学精密测量与图像处理技术领域，特别是涉及一种激光定位灯十字线图像检测方法及装置。

背景技术

工业生产和工程实际中，经常需要对直线度和扭曲度等进行检测，因而需要直线和角度基准。激光以其方向性好、能量集中、抗干扰能力强等特点，已在许多测量领域里得到广泛应用。

十字线激光束可用于同时需要直线和角度基准的场合，十字线激光束用于直线和角度基准并采用图像处理技术时，需要计算十字线的中心和横线的角度。为此，首先要进行边缘检测。目前已有很多的边缘检测方法，如梯度方法、数学形态学方法、小波变换方法和蚂蚁算法等。

但在实际应用中，由于背景光等因素的干扰，图像存在较大的噪声。此时，若采用传统的边缘检测方法对整个图像进行处理，不仅运算量大，图像处理速度慢，而且由于经常需要选取不同的阈值，而阈值的选取又极易受噪声干扰，因此会严重影响边缘检测准确性。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种处理速度快并且抗干扰性强的激光定位灯十字线图像检测方法及装置。

一种激光定位灯十字线图像检测方法，包括步骤：S1、通过光电传感器阵列获取激光定位灯十字线图像数据，其中，所述光电传感器阵列由多个精密光电传感器矩阵式排列组成；S2、对所述激光定位灯十字线图像数据进行二值化处理得到二值化图像；S3、使用边缘跟踪细化算法对所述二值化图像进行细化处理，获取细化后十字线横向点集合{p_hc}和纵向点集合{p_vc}；S4、根据两点构成一直线原理，计算横向点集合{p_hc}和纵向点集合{p_vc}内任意两点构成的直线的斜率K，统计所有直线的斜率K，得到出现频率最高的两个斜率K₁和K₂，所述斜率K₁和K₂就是激光定位灯十字线的横向直线和纵向直线的斜率；S5、将所述斜率K₁和K₂带入公式k₁＝tanα、k₂＝tanβ计算激光定位灯十字线的水平角度α和垂直角度β。

本发明还提供另一技术方案：

一种激光定位灯十字线图像检测装置，包括图像获取模块、二值化模块、细化处理模块、斜率分析模块和计算模块；所述图像获取模块用于通过光电传感器阵列获取激光定位灯十字线图像数据，其中，所述光电传感器阵列由多个精密光电传感器矩阵式排列组成；所述二值化模块用于对所述激光定位灯十字线图像数据进行二值化处理得到二值化图像；所述细化处理模块用于使用边缘跟踪细化算法对所述二值化图像进行细化处理，获取细化后十字线横向点集合{p_hc}和纵向点集合{p_vc}；所述斜率分析模块用于根据两点构成一直线原理，计算横向点集合{p_hc}和纵向点集合{p_vc}内任意两点构成的直线的斜率K，并统计所有直线的斜率K，得到出现频率最高的两个斜率K₁和K₂，所述斜率K₁和K₂就是激光定位灯十字线的横向直线和纵向直线的斜率；所述计算模块用于将所述斜率K₁和K₂带入公式k₁＝tanα、k₂＝tanβ计算激光定位灯十字线的水平角度α和垂直角度β。

本发明的有益效果为：本发明通过对激光定位灯进行细化处理从原图像中提取激光定位灯十字线图像的骨架，大大地压缩了原始图像的数据量，并保持其形状的基本拓扑结构不变，因此使十字线图像更便于分析处理，如提取图像的特征，同时也提升了图像处理速度。进一步地，本发明通过计算横向点集合{p_hc}和纵向点集合{p_vc}内任意两点构成的直线的斜率K，通过统计的方法确定十字线的横和向和纵向的斜率K₁和K₂，从而大大提高了检测的速度快和抗干扰能力，规避了对图像进行滤波、选取阈值等计算量大且对噪声较敏感的处理过程。

附图说明

图1为本发明实施方式中所述激光定位灯十字线图像；

图2为本发明实施方式一种激光定位灯十字线检测装置的结构框图；

图3为本发明实施方式中经二值化模块处理后的十字线图像；

图4为本发明实施方式中经细化处理模块处理后的十字线图像；