一种面向对缝测量的双线结构光光条中心提取方法

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1、RESEARCH研究论文一种面向对缝测量的双线结构光光条中心提取方法丁祖娇1，李泷杲1，翟建军1，李栋2(1．南京航空航天大学机电学院，南京21(1016；2．中航工业江西洪都航空工业集团有限责任公司，南昌330024)出【摘要】针对双线结构光对缝测量系统中光条中心的提取问题，提出一种基于自适应阈值和傅里叶拟舍的光条中心亚像素提取方法。该方法根据双线结构光光带截面灰度呈近似周期性分布的特点，先采用骨架细化法获得条纹中心初始位置，再通过均方灰度梯度求取骨架上每一点的法线方向，然后采用自适应阈值法提取出条纹各列法向宽度值，最后利用条纹法向宽度内的灰度值数据进行傅里叶拟合，求取拟合曲线的峰

2、值，连接峰值点得到光条的中心线j试验结果表明，该方法提取的光条中心点到中心点拟合直线的平均距离为0．1182个像素和0．1428个像素，优于骨架细化法和高斯拟合法，并且该方法能够一次完成两根结构光光条中心的精确提取，对缝的测量精度能够达到0．04mm。关键词：双线结构光；对缝测量；光条中心；傅里叶拟合；亚像素ExtractingtheCentersofDualLinearStructuredLightStripesforSeamMeasurementDINGZujia01，LIShuangga01，ZHAIJianjunl，LIDon92(1．CollegeofMechanialan

3、dElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China；2．AVACHongduAviationIndustryGroupLtd．，Nanchang330024，China)IABSTRACTlAimingatextractingthecenterpositionoflightstripeindualstructuredlightseammeasurementsystem，anewmethodofsub-pixelcenterlineabstractionfrom

4、lightstripbasedonadaptivethresholdandFourierfittinghasbeenproposed．Accordingtothegrayscaleofopticalcrosssectionsubjectstoperiodicdistribution，inthefirststep，theproposedapproachgetstheinitialpositionofstripcenterbyskeletonthinningapproach．Then，thenormaldirectionofeachpointonskeletonlinesisobtain

5、edbyusingthemeansquareofgrayscalegradient．Itusesadaptivethresholdmethodtogetthenor-malwidthofeachstructuredlightstrip．Finally,bydoingFourierfittingjobusingthegrayscalewithinthenormalwidth，thepeakvalueofthefittingcurvecouldbeobtained，andthecenterlineaswell．Theexperimentalresultsshowthattheaverag

6、edistancebetweentheextractingcomersandthelinefittedbytheextractingcentersisonly0．1182pixelsand0．1428pixels，whichisbetterthantheskeletonthinningmethodandGaussfittingmethod，meanwhilethemethodcanimprovetheaccuracyofcenterlineextractionfromstrip—structuredlight．theseammeasurementprecisioncanreach0．

7、04ram．Keywords：Duallinearstructuredlight；Seammeasurement；Lightstripcenter；Fourierfitting；Sub—pixelDOI：10．16080／j．issnl671-833x．2017．08．089基于线结构光的三维视觉检测技术⋯，由于检测速度快、检测过程与待检表面无接触等优点，在工业中有着广泛的应用前景【'。l，如GapGun、Gocator已经应用于航空与汽车领域的对缝测量中