[发明专利]一种基于Tobit Kalman滤波器的光斑质心获取方法和装置

权利要求书

1.一种基于Tobit Kalman滤波器的光斑质心获取方法，其特征在于，包括：

S1，根据预设处理后的目标图像，通过质心法计算出所述目标图像中光斑的质心坐标；

S2，将所述质心坐标输入到预先设定的卡尔曼滤波器中，输出优化后的质心坐标。

2.根据权利要求1所述的一种基于Tobit Kalman滤波器的光斑质心获取方法，其特征在于，所述根据质心法计算质心坐标具体包括：根据质心法通过以下公式计算所述质心坐标：

其中，(x₀，y₀)是光斑的质心坐标，所述目标图像大小为M*N，f(i，j)表示点(i，j)处的灰度值。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于Tobit Kalman滤波器的光斑质心获取方法，其特征在于，还包括：根据光斑运动规律建立相应的测量方程和状态方程；

根据所述测量方程和所述状态方程设定所述卡尔曼滤波器。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于Tobit Kalman滤波器的光斑质心获取方法，其特征在于，所述预设处理具体包括：

调节读取到的目标图像的对比度，增强光斑特征，抑制噪声；

对所述目标图像进行中值滤波；

对中值滤波后的所述目标图像进行形态学滤波；

对形态学滤波后的所述目标图像再进行阈值化处理。

5.根据权利要求4所述的一种基于Tobit Kalman滤波器的光斑质心获取方法，其特征在于，所述对中值滤波后的所述目标图像进行形态学滤波具体包括；通过形态学滤波的闭操作消除所述目标图像的断裂处，并填补相应的空洞；

再通过形态学滤波的开操作对所述目标图像的光斑边缘进行处理。

6.一种基于Tobit Kalman滤波器的光斑质心获取装置，其特征在于，包括：质心坐标计算模块和质心坐标优化模块；

所述质心坐标计算模块用于根据预设处理后的目标图像，通过质心法计算出所述目标图像中光斑的质心坐标；

所述质心坐标优化模块用于将所述质心坐标输入到预先设定的卡尔曼滤波器中，输出优化后的质心坐标。

7.根据权利要求6所述的一种基于Tobit Kalman滤波器的光斑质心获取装置，其特征在于，所述质心坐标计算模块具体用于根据质心法通过以下公式计算所述质心坐标：

其中，(x₀，y₀)是光斑的质心坐标，所述目标图像大小为M*N，f(i，j)表示点(i，j)处的灰度值。

8.根据权利要求6或7所述的一种基于Tobit Kalman滤波器的光斑质心获取装置，其特征在于，还包括：卡尔曼滤波器设定模块，用于根据光斑运动规律建立相应的测量方程和状态方程；

根据所述测量方程和所述状态方程设定所述卡尔曼滤波器。

9.根据权利要求6或7所述的一种基于Tobit Kalman滤波器的光斑质心获取装置，其特征在于，所述预处理模块具体用于调节读取到的目标图像的对比度，增强光斑特征，抑制噪声；对所述目标图像进行中值滤波；对中值滤波后的所述目标图像进行形态学滤波；对形态学滤波后的所述目标图像再进行阈值化处理。

10.根据权利要求9所述的一种基于Tobit Kalman滤波器的光斑质心获取装置，其特征在于，所述预处理模块具体用于通过形态学滤波的闭操作消除所述目标图像的断裂处，并填补相应的空洞；

再通过形态学滤波的开操作对所述目标图像的光斑边缘进行处理。