+10,并轉(zhuǎn)入（2)。其中：
(6)
[0036] (5)根據(jù)（4)定位出的邊緣點(diǎn)計(jì)算出十字像像素級中心位置橫坐標(biāo)X1,同理計(jì)算出 中心位置縱坐標(biāo)Y 1。
[0037] (6)根據(jù)定位出的中心位置坐標(biāo)（X1, Y1)，在行方向上j e [yi-30, yi-50]及 j e [yi+30，yi+50]，i e [Xl-50，Xl+50]區(qū)域里，也即如圖4中矩形區(qū)域A和B，采用模為3 的高斯濾波模板進(jìn)行平滑濾波，即采用公式（1)進(jìn)行計(jì)算，列方向同理；
[0038] (7)在行方向上，對（6)濾波處理后的區(qū)域圖像中，滿足條件g(i，」）>1\的采用帶 閾值的質(zhì)心算法公式（7)進(jìn)行計(jì)算，并得到40組質(zhì)心點(diǎn)坐標(biāo)，列方向同理計(jì)算得到40組質(zhì) 心點(diǎn)坐標(biāo)，其中T 1為閾值，如公式（2)所示，k = 1，2,…40。
(T)
[0039] (8)
[0040] 計(jì)算出的共80組質(zhì)心點(diǎn)如示意圖4中矩形區(qū)域A、B、C、D中虛線點(diǎn)所示，其每個(gè) 區(qū)域中各有20組。
[0041] (8)分別利用最小二乘法對行方向和列方向上的40個(gè)質(zhì)心點(diǎn)進(jìn)行直線擬合，也即 如示意圖4中A和B區(qū)域中的40個(gè)質(zhì)心點(diǎn)擬合出一條直線，C和D區(qū)域中的40個(gè)質(zhì)心點(diǎn) 擬合出另外一條直線，該方法具有處理速度快，穩(wěn)定性好，且受噪聲干擾小的特點(diǎn)。最小二 乘法直線擬合原理：假設(shè)要擬合的直線為y = kx+b，且設(shè)
[0042]
(9) CN 105160644 A ~P 4/4 頁
[0045] Φ在最小二乘意義下有最小值。
[0046] 按上述方法在行方向和列方向上分別擬合得到的兩條直線如圖4所示：
(12) _7] (13)
[0048] 則最終定位得到的十字像中心位置坐標(biāo)為（X。，y。)，其中：
(14.)
[0049] (15)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種CCD圖像測量系統(tǒng)中十字像中心定位方法，其特征在于：包括以下步驟： A :獲取一幀十字圖像的灰度分布I (i，j); B :基于十字圖像特征法，快速定位十字像的像素級中心位置（Xl，yi); C :根據(jù)像素級中心位置（X1, y)，對行方向上j e 1^-30^-50]及j e !^+30^+50]， i e [Xl-50，Xl+50]區(qū)域里的圖像采用模為3的高斯濾波模板進(jìn)行平滑濾波預(yù)處理，列方向 同理； D :對預(yù)處理后的圖像，采用帶閾值的質(zhì)心算法分別在橫坐標(biāo)軸方向和縱坐標(biāo)軸方向各 計(jì)算出N = 40組質(zhì)心坐標(biāo)點(diǎn)； E :采用最小二乘法分別對橫坐標(biāo)軸方向和縱坐標(biāo)軸方向的N = 40組質(zhì)心坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn) 行直線擬合，最終根據(jù)擬合出的兩條直線進(jìn)行計(jì)算，得到十字像的亞像素級中心位置坐標(biāo) (χ〇, y〇)〇2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CCD圖像測量系統(tǒng)中十字像中心定位方法，其特征在于： 以行方向?yàn)槔蟹较蛲?，快速定位十字像像素級中心位置Uuy1)的方法為： Sl :采用模為3的高斯濾波模板對十字圖像第K(K= 10)行進(jìn)行平滑濾波預(yù)處理；設(shè)原 始圖像中的行灰度向量f，進(jìn)行高斯濾波處理后的灰度向量為g，且設(shè)濾波前后對應(yīng)像素的 灰度值為f(i)，g(i): g(i) = [f(i-l)+2f(i)+f(i+l)]/4 32:對8進(jìn)行灰度區(qū)域分割；設(shè)定閾值1'1，1'2(1'1〈1' 2)^〈1'1為背景區(qū)域，記為3。，8>1'2為 目標(biāo)區(qū)域，記為S1, I^gCT2為邊緣過渡區(qū)域記為S 2。設(shè)灰度向量g中最大值為MXG，最小值 為MNG，則T1, T2的值為：在灰度向量g中，下標(biāo)由小到大逐個(gè)搜索，設(shè)定一個(gè)標(biāo)志位t = 0,找到第一個(gè)大于T1的點(diǎn)E1⑴，則令標(biāo)志位t = 1，且記錄像素下標(biāo)位置Id1 (1)，繼續(xù)搜索，找到第一個(gè)小于1\的 點(diǎn)E1 (2)，則令標(biāo)志位t = 0,且記錄像素下標(biāo)位置Id1 (2)，類似地，也能找到2個(gè)與T2相關(guān)的 灰度值E2⑴和E2⑵及下標(biāo)位置Id1⑴和b2 (2)。則位于b2⑴~b2⑵之間區(qū)域?yàn)槟繕?biāo) 區(qū)域S1;位于Id1(I) ~b2(l)A⑵~b2⑵之間的區(qū)域即為邊緣過渡區(qū)域S2;其余為背景 區(qū)域S。。 S3 :對g進(jìn)行求梯度最大值；在邊緣過渡區(qū)域&內(nèi)，當(dāng)某一像素對應(yīng)的梯度值滿足條 件：即可認(rèn)為該點(diǎn)為邊緣點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)邊緣點(diǎn)的像素級定位，如果沒有滿足上述條件的像素點(diǎn)， 則令K = K+10,并轉(zhuǎn)入S1。其中：S4 :根據(jù)S3定位出的邊緣點(diǎn)計(jì)算出十字像像素級中心位置橫坐標(biāo)Xl。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CCD圖像測量系統(tǒng)中十字像中心快速定位方法，其特征 在于：帶閾值的質(zhì)心算法公式為：其中對于 xk，j e [yi-30，yi-50]及 j e [yi+30，yi+50]，i e [Xl-50，Xl+50]，且滿足條 件g(i，JOW1，其中k = 1，2,…40,對于yk同理。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CCD圖像測量系統(tǒng)中十字像中心快速定位方法，其特征 在于：擬合出的兩條直線為：y = klX+b# y = k2x+b2，則十字像亞像素級中心位置坐標(biāo)為 (χ〇, y。），其中：
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種CCD圖像測量系統(tǒng)中十字像中心位置快速定位方法。該方法包括以下步驟：（1）獲取一幀十字圖像的灰度數(shù)據(jù)分布I（<i>i</i>,<i>j</i>）；（2）基于十字圖像特征法快速定位十字像像素級中心位置（<i>x</i>1,<i>y</i>1）；（3）對（<i>x</i>1,<i>y</i>1）附近的部分圖像進(jìn)行平滑濾波預(yù)處理；（4）對預(yù)處理后的圖像，采用帶閾值的質(zhì)心算法分別在橫、縱坐標(biāo)軸方向各計(jì)算出<i>N</i>組質(zhì)心坐標(biāo)點(diǎn)；（5）采用最小二乘法對（4）中質(zhì)心坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行直線擬合并擬合出兩條直線，最終根據(jù)擬合出的兩條直線計(jì)算出十字像亞像素級中心位置坐標(biāo)（<i>x</i>0,<i>y</i>0）。本方法僅選取十字圖像中部分圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，在滿足定位精度要求的同時(shí)，具有計(jì)算量小，系統(tǒng)資源開銷少，定位快速簡單，實(shí)時(shí)性和適用性強(qiáng)的特點(diǎn)。
【IPC分類】G06T5/00
【公開號】CN105160644
【申請?zhí)枴緾N201510633287
【發(fā)明人】王斌, 張 林, 周萍, 婁敏, 薄夫森
【申請人】九江精達(dá)檢測技術(shù)有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月29日