一种基于液晶光闭环系统的光斑高精度提取定位方法

技术特征：
1.一种基于液晶光闭环系统的光斑高精度提取定位方法，其特征在于，包括以下步骤：s1:对ccd采集到的原始衍射光斑图像进行中值滤波处理；s2:对中值滤波处理后的光斑图像通过迭代法进行阈值分割并输出图像；s3:对s2中输出的图像进行开运算操作；s4:对开运算操作后的图像进行横向扫描和纵向扫描，寻找横向和纵向跨度最大的连通区域，即目标光斑所在的区域；s5: 根据s4中得到的目标光斑所在的区域，提取s2中中值滤波后的图像中的目标光斑饱和平面区域的边缘轮廓线，并对提取的边缘轮廓线进行高斯截线拟合，边缘像素点的分布表达式为：；其中：x和y为像素点在图像中所在的横纵坐标，x0和y0为斯曲面的顶点所在的空间位置，δ
x
和δ
y
为高斯曲面函数的方差，a为幅值；将上述表达式作为目标函数进行最小二乘拟合，求出x0和y0，（x0，y0） 即为所求的光斑中心坐标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s2中迭代法进行阈值分割具体步骤为：s2.1:选取一个初始阈值t0；s2.2:利用阈值t0把图像分割成两部分，两部分的图像灰度分别为r1和r2；s2.3:计算r1的均值和r2的均值，分别记作μ1和μ2；s2.4:选取一个新的阈值t，且；s2.5:若t与t0差值的绝对值小于预设值，则t为最终阈值，否则令t0=t并重复步骤s2.2-s2.5。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s4中对图像横向扫描的具体步骤为：s4.1.1：对图像第一行进行扫描，记录该行像素值为1的点的个数，压入栈中；s4.1.2：遍历所有行，对其它行重复步骤s4.1.1中对第一行扫描的步骤；s4.1.3：逐个读出栈中的元素，并记录读出的顺序；s4.1.4：找到能够连续读出非零值最长的序列，该序列的读出顺序对应主光斑的行位置。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s4中对图像纵向扫描的具体步骤为：s4.2.1：对图像第一列进行扫描，记录该列像素值为1的点的个数，压入栈中；s4.2.2：遍历所有列，对其它行重复步骤s4.2.1中对第一列扫描的步骤；s4.2.3：逐个读出栈中的元素，并记录读出的顺序；s4.2.4：找到能够连续读出非零值最长的序列，该序列的读出顺序对应主光斑的列位置。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述初始阈值t0为图像中最大的灰度值和最小的灰度值的均值。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设值为0.1。7.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6任一项所述方法的步骤。8.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明涉及一种基于液晶光闭环系统的光斑高精度提取定位方法，包括以下步骤：S1:对采集到的原始衍射光斑图像进行滤波处理；S2:对处理后的光斑图像通过进行阈值分割并输出图像；S3:对S2中输出的图像进行开运算操作；S4:对开运算操作后的图像进行横向扫描和纵向扫描，寻找目标光斑所在的区域；S5:根据S4中得到的目标光斑所在的区域，提取S2中处理后的图像中的目标光斑饱和平面区域的边缘轮廓线，并对提取的边缘轮廓线进行高斯截线拟合，得出边缘像素点的分布表达式，将表达式作为目标函数进行最小二乘拟合，通过计算求出求的光斑中心坐标，本发明与其它几种提取和定位方法相比较，在保证高精度的前提下，有着更快运算速度。有着更快运算速度。有着更快运算速度。


技术研发人员：董科研 宋延嵩 刘超 张博 吴宏凯 梁宗林
受保护的技术使用者：长春理工大学
技术研发日：2022.10.27
技术公布日：2022/11/25