一种光条中心亚像素的提取方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例提供一种光条中心亚像素的提取方法及装置，涉及图像处理领域，该方法包括：对获取到的光条图像进行骨架提取，得到包括多个骨架点的骨架图像；根据多个骨架点建立顺序链表；遍历计算顺序链表中多个骨架点的法线方向，并遍历计算顺序链表中多个骨架点的骨架曲率；根据法线方向和骨架曲率进行计算，得到光条中心亚像素信息。实施这种实施方式，能够实现对光条任意方向亚像素中心进行提取，从而能够提升了激光线扫三维重建精度和重建的效率。

A method and device for extracting sub-pixel of strip center

【技术实现步骤摘要】
一种光条中心亚像素的提取方法及装置
本申请涉及图像处理领域，具体而言，涉及一种光条中心亚像素的提取方法及装置。
技术介绍
目前，在激光线扫三维重建方面，图像中激光条中心线提取至关重要，直接影响重建的精度。其中，传统的方法往往假设激光条在图像中处于水平或者垂直方向，此时中心线提取只需要沿着行或列方向搜索。然而，在实践中发现，当被测物表面曲率变化较大时，同一行或列可能存在不止一个光条中心点，传统的方法难以保留所有的中心点，从而导致激光条中心线提取存在缺失，降低了激光线扫三维重建精度。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种光条中心亚像素的提取方法及装置，用以实现对光条任意方向亚像素中心进行提取，从而能够提升了激光线扫三维重建精度和重建的效率。本申请实施例第一方面提供了一种光条中心亚像素的提取方法，所述方法包括：对获取到的光条图像进行骨架提取，得到包括多个骨架点的骨架图像；根据所述多个骨架点建立顺序链表；遍历计算所述顺序链表中所述多个骨架点的法线方向，并遍历计算所述顺序链表中所述多个骨架点的骨架曲率；根据所述法线方向和所述骨架曲率进行计算，得到光条中心亚像素信息。在上述实现过程中，该方法可以优先获取到光条图像，并对该光条图像进行骨架提取，从而得到包括多个骨架点的骨架图像；然后，根据该骨架图像中包括的多个骨架点依次建立顺序链表，以使多个骨架点通过顺序链表进行存储；其次，再在顺序链表中对多个骨架点的法线方向和骨架曲率进行计算，以使计算得到的法线方向和骨架曲率可以用于光条中心亚像素信息的二维图像信息计算，从而得到光条中心亚像素信息；其中，该光条中心亚像素信息可以为图像中的坐标信息。可见，实施这种实施方式，该方法能够通过骨架提取、顺序链表来辅助光条中心亚像素信息的计算，以使光条中心亚像素信息可以得以更快速、更准确地被提取出来，从而进一步提升了激光线扫三维重建精度和重建的效率。进一步地，所述对获取到的光条图像进行骨架提取，得到包括多个骨架点的骨架图像的步骤之前，所述方法还包括：获取初始图像；对所述初始图像进行光条区域分割，得到光条图像。在上述实现过程中，该方法还可以预先获取到初始的图像信息，并对该图像信息进行初步处理得到用于光条中心亚像素的提取中。可见，实施这种实施方式，能够获取输入图像，并将该输入图像作为初始图像进行光条区域分割，从而提高光条图像的获取质量；同时，由于光条亮度相比其他区域亮度高很多，还能够采用二值化方法进行分割，从而能够排除明显不是光条的区域，得到只包含光条区域的图像，进而进一步提高光条图像的获取质量。进一步地，所述根据所述多个骨架点建立顺序链表的步骤包括：建立初始链表；获取所述多个骨架点包括的第一骨架点，并将所述第一骨架点作为链表头部插入所述初始链表，得到第一中间链表；根据预设的光条扫描顺序获取所述多个骨架点包括的第二骨架点，并将所述第二骨架点作为链表尾部插入所述第一中间链表，得到第二中间链表；根据所述光条扫描顺序获取所述多个骨架点包括的第三骨架点，并根据所述第三骨架点与所述第一骨架点和所述第二骨架点两者之间的距离大小将所述第三骨架点插入所述第二中间链表的表头或表尾，得到顺序链表。在上述实现过程中，该方法提供了一种顺序链表的建立过程，在该过程中，顺序链表随着骨架点的增加按照一定顺序进行排序存储，从而得到有固定顺序的存储构架。可见，实施这种实施方式，该方法能够将骨架点更合理地存储起来，极大便利了后续的遍历计算和相应调用过程，从而能够光条中心亚像素提取的效率，进而提高激光线扫三维重建的效率。进一步地，所述遍历计算所述顺序链表中所述多个骨架点的法线方向的步骤包括：以所述多个骨架点中的每个骨架点为中心点获取对应的多组第一预设半径内拟合点；根据最小二乘法对所述多组第一预设半径内拟合点进行拟合计算，得到多个拟合直线；确定所述多个拟合直线对应的多个法线方向为所述多个骨架点的法线方向。在上述实现过程中，该方法可以根据一个较小的预设半径对骨架点进行辅助计算，同时使用最小二乘法可以更有效率的获取到相应的拟合直线，从而能够确定多个骨架点的法线方向。可见，实施这种实施方式，该方法能够更高效的获取到每个骨架点的法线方向，从而提高光条中心亚像素的提取效率。进一步地，所述遍历计算所述顺序链表中所述多个骨架点的骨架曲率的步骤包括：以所述多个骨架点中的每个骨架点为中心点获取对应的多组第二预设半径内双端点，并计算所述多组第二预设半径内双端点之间的多个距离，得到弦长集合；计算所述中心点到所述多组第二预设半径内双端点所连成直线的多个距离，得到拱高集合；根据所述弦长集合和所述拱高集合遍历计算所述顺序链表中所述多个骨架点的骨架曲率。在上述实现过程中，该方法可以根据以骨架点为中心，第二预设半径为半径确定两个端点，从而确定该两端点之间的距离作为曲率计算中的弦长；同时，计算骨架点至由两端点所构成直线的距离，并确定该距离为拱高；在具有上述弦长和拱高的基础，该方法可以进一步计算曲率半径以及曲率。可见，实施这种实施方式，可以极大幅度的简化曲率的计算，提高曲率的计算效率能够进一步提高光条中心亚像素的提取效率。进一步地，所述弦长集合包括的数据、所述拱高集合包括的数据以及所述多个骨架点的骨架曲率是一一对应的，其中，所述多个骨架点的骨架曲率中单个骨架点的骨架曲率的计算公式包括：R＝H/2+L2/(8H)；ρ＝1/R；其中，R为曲率半径；L为弦长；H为拱高；ρ为骨架曲率。在上述实现过程中，该方法可以根据上述公式计算出骨架曲率。可见，实施这种实施方式，可以通过更为简单的计算方式和计算公式计算出想要的骨架曲率，从而化繁为简，实现计算效率和光条中心亚像素提取效率的有效提升。进一步地，所述根据所述法线方向和所述骨架曲率进行计算，得到光条中心亚像素信息的步骤包括：根据预设的最大切线宽度值、预设的最小切线宽度值以及所述骨架曲率进行计算，得到骨架切线长度值；根据所述法线方向、预设的法线长度值以及所述骨架切线长度值进行确定得到亚像素区域；在所述亚像素区域中进行信息提取，得到光条中心亚像素信息。在上述实现过程中，该方法可以根于预设的参数计算出骨架切线长度，并且根据法线方向确定亚像素区域的位置，进而再通过预设的法线长度值以及骨架切线长度值确定得到准确的亚像素区域，以使光条中心亚像素信息可以从准确的亚像素区域中进行准确提取。可见，实施这种实施方式，能够提高光条中心亚像素信息的提取精度，从而能够提升了激光线扫三维重建精度。进一步地，所述根据预设的最大切线宽度值、预设的最小切线宽度值以及所述骨架曲率进行计算，得到骨架切线长度值的步骤包括：获取预设的最小曲率和预设的最大曲率；根据预设的最大切线宽度值、预设的最小切线宽度值、所述最小曲率、所述最大曲率、所述骨架曲率以及预设的骨架切线长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光条中心亚像素的提取方法，其特征在于，所述方法包括：/n对获取到的光条图像进行骨架提取，得到包括多个骨架点的骨架图像；/n根据所述多个骨架点建立顺序链表；/n遍历计算所述顺序链表中所述多个骨架点的法线方向，并遍历计算所述顺序链表中所述多个骨架点的骨架曲率；/n根据所述法线方向和所述骨架曲率进行计算，得到光条中心亚像素信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种光条中心亚像素的提取方法，其特征在于，所述方法包括：
对获取到的光条图像进行骨架提取，得到包括多个骨架点的骨架图像；
根据所述多个骨架点建立顺序链表；
遍历计算所述顺序链表中所述多个骨架点的法线方向，并遍历计算所述顺序链表中所述多个骨架点的骨架曲率；
根据所述法线方向和所述骨架曲率进行计算，得到光条中心亚像素信息。


2.根据权利要求1所述的光条中心亚像素的提取方法，其特征在于，所述对获取到的光条图像进行骨架提取，得到包括多个骨架点的骨架图像的步骤之前，所述方法还包括：
获取初始图像；
对所述初始图像进行光条区域分割，得到光条图像。


3.根据权利要求1所述的光条中心亚像素的提取方法，其特征在于，所述根据所述多个骨架点建立顺序链表的步骤包括：
建立初始链表；
获取所述多个骨架点包括的第一骨架点，并将所述第一骨架点作为链表头部插入所述初始链表，得到第一中间链表；
根据预设的光条扫描顺序获取所述多个骨架点包括的第二骨架点，并将所述第二骨架点作为链表尾部插入所述第一中间链表，得到第二中间链表；
根据所述光条扫描顺序获取所述多个骨架点包括的第三骨架点，并根据所述第三骨架点与所述第一骨架点和所述第二骨架点两者之间的距离大小将所述第三骨架点插入所述第二中间链表的表头或表尾，得到顺序链表。


4.根据权利要求1所述的光条中心亚像素的提取方法，其特征在于，所述遍历计算所述顺序链表中所述多个骨架点的法线方向的步骤包括：
以所述多个骨架点中的每个骨架点为中心点获取对应的多组第一预设半径内拟合点；
根据最小二乘法对所述多组第一预设半径内拟合点进行拟合计算，得到多个拟合直线；
确定所述多个拟合直线对应的多个法线方向为所述多个骨架点的法线方向。


5.根据权利要求1所述的光条中心亚像素的提取方法，其特征在于，所述遍历计算所述顺序链表中所述多个骨架点的骨架曲率的步骤包括：
以所述多个骨架点中的每个骨架点为中心点获取对应的多组第二预设半径内双端点，并计算所述多组第二预设半径内双端点之间的多个距离，得到弦长集合；
计算所述中心点到所述多组第二预设半径内双端点所连成直线的多个距离，得到拱高集合；
根据所述弦长集合和所述拱高集合遍历计算所述顺序链表中所述多个骨架点的骨架曲率。


6.根据权利要求5所述的光条中心亚像素的提取方法，其特征在于，所述弦长集合包括的数据、所述拱高集合包括的数据以及所述多个骨架点的骨架曲率是...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗林，
申请(专利权)人：广东博智林机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44