图像中激光亮点定位技术的应用

图像中激光亮点定位技术的应用智能仿生中心交流讲座李昌峻主要内容从一个物理现象出发1测量装置设计2图像处理过程3应用例子4一个物理现象无论是激光器本身发射出来的光，还是激光照射到物体上的光斑，对于现有成像系统的图像系统上都有明显的亮度特征。应用出发点：图像中确定激光亮点的像素位置，反映了实际光斑或发光点的现实空间位置。基本方法：获取图像处理图像得到结果系统构成硬件（测量装置）图像亮点定位系统软件（图像处理）系统流程现实图像---数字图像：图像采集灰度图像---二值图像：图像滤波二值化二值图像---目标像素坐标：目标定位计算目标像素坐标---现实空间位置：坐标校正现实空间位置---输出到PC或显示：装置输出测量装置设计:实现图像采集和处理功能的硬件平台三可变光学镜头coms图像传感器ov7141DSPdm642无线射频模块nRF905和串口rs232图像处理过程从头至尾扫描灰度图像寻找各最高亮点的像素坐标。最高亮度的判断就是二值化的过程。排除掉噪声亮点就是滤波的过程。二值化的图像可能是这样的：寻点思想：将光斑区域看作是一行一行的线段组成，判断连续两行间线段的连通性，以认定线段是否属于同一个光斑，认为光斑中最长线段的中点为光斑中心。数据结构：intcur_line[5]；cur_line[0]//当前线段起点像素列坐标cur_line[1]//当前线段终点点像素列坐标cur_line[2]//当前线段长度cur_line[3]//与之连通最长线段的长度cur_line[4]//与之连通最长线段的中点列坐标cur_line[5]//与之连通最长线段的中点行坐标last_line[9][5]；//上一行各线段的记录temp_line[9][5]；//当前行各线段的记录result_dot[16][3]；//找到的亮点中心坐标1.寻找一行中的线段，记录起点、终点、长度。2.判断线段是否与上一行的各线段连通，如果连通，比较长度是否大于记录的最长，如大于替换掉最长，计算此线段中点记录其像素坐标。如果与各线段都不连通，以其本身长度替换掉最长，计算此线段中点记录其像素坐标。3.没有下一行线段与之连通的上一行线段，其记录的像素坐标是找到亮点中心坐标。寻点步骤：坐标校正：一个畸变的四边形映射到一个规则矩形。校正方法：建立图像像点坐标（行、列号）和物方（或参考图）对应点坐标间的映射关系，求解映射关系中的未知参数，然后根据映射关系对图像各个像素坐标进行校正。应用例子1激光测距（三角测距原理）2激光定位3两个激光亮点判定空间位置激光测距（三角测距原理）激光定位两个激光亮点判定空间位置