[发明专利]一种基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法及系统

权利要求书

1.一种基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)通过目标检测方法提取包含圆形目标的矩形区域，矩形区域的中心与圆形目标的中心存在初始误差Δ₀(x₀y₀)；

(2)将矩形区域进行极坐标变换；

(3)对极坐标变换后的图像进行大津阈值分割及形态学处理，提取原图中圆形目标边缘的展开曲线；

(4)找出展开曲线的峰值和谷值，推算出初始中心误差Δ₀(x₀y₀)，进而得到新的展开中心；

(5)以新的展开中心重复上述步骤(2)到步骤(4)就进行迭代，并设置阈值；当展开曲线的峰值与谷值之间差值小于或等于该阈值时，迭代截止，此时的展开中心便是圆形目标的圆心。

2.根据权利要求1所述的基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法，其特征在于：所述步骤(2)中，按矩形区域的中心进行展开，围绕矩形中心等角度间隔地采样。

3.根据权利要求1所述的基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法，其特征在于：所述步骤(2)中，原图中的点坐标与极坐标变换后的图像中的点坐标的对应关系为：极坐标变换后的图像中的一点(θ，ρ)，其对应的原图以左上角为原点的直角坐标系下的点的坐标为(x，y)；其中：

(center_x，center_y)是展开中心在直角坐标系下的坐标。

4.根据权利要求1所述的基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法，其特征在于：所述步骤(4)中，通过求取展开曲线的峰值与谷值便可求解展开中心与圆心的偏差，继而求得实际的圆心：

(circel_x，circle_y)为圆形目标圆心，(center_x，center_y)为展开中心，max-min是展开曲线的峰值与谷值的差值，θ_min是展开曲线的谷值的相位角。

5.根据权利要求1所述的基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法，其特征在于：所述步骤(5)中，阈值设置为1～5个像素长度。

6.根据权利要求1所述的基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法，其特征在于：所述圆形目标为空中加油的锥套。

7.一种基于极坐标变换的圆形目标中心定位系统，其特征在于该圆形目标中心定位系统包括：

第一模块：通过目标检测方法提取包含圆形目标的矩形区域，矩形区域的中心与圆形目标的中心存在初始误差Δ₀(x₀，y₀)，将提取到的矩形区域发送至第二模块；

第二模块：将矩形区域进行极坐标变换，并将极坐标变换后的图像发送至第三模块；

第三模块：对极坐标变换后的图像进行大津阈值分割及形态学处理，提取原图中圆形目标边缘的展开曲线，并将其发送至第四模块；

第四模块：找出展开曲线的峰值和谷值，推算出初始中心误差Δ₀(x₀，y₀)，进而得到新的展开中心，并将其发送至第五模块；

第五模块：迭代求解圆心，每次迭代更新一次展开中心，并设置阈值；当展开曲线的峰值与谷值之间差值大于该阈值时，将新的展开中心发送至第二模块进行极坐标变换开始下一次迭代；当展开曲线的峰值与谷值之间差值小于或等于该阈值时，迭代截止，此时的展开中心即是圆形目标的圆心。