1.一种基于亮通道曝光自适应的线结构光中心线提取方法,其特征在于,该方法包括:获取激光条纹原始图像,根据该图像的颜色通道及像素值获得该图像各颜色通道的像素值比例和亮通道数;
根据该图像各颜色通道的亮通道数判断图像曝光类型;其中,图像曝光类型包括高曝光图像和低曝光图像;
根据图像曝光类型,结合该图像各颜色通道的像素值比例和亮通道数获得自适应灰度图像转化权重,并转为灰度图像;
根据自适应灰度图像转化权重计算图像背景去噪阈值,并进行背景去噪处理;
若图像为低曝光图像,则优化低曝光图像,将图像中间部分取反并填补空洞;
最后获取ROI区域,并提取中心线。
2.根据权利要求1所述的基于亮通道曝光自适应的线结构光中心线提取方法,其特征在于,根据该图像的颜色通道及像素值获得该图像各颜色通道的像素值比例和亮通道信息,包括:将激光条纹原始图像转换成RGB图像,并根据下式计算该图像各颜色通道的像素值比例:式中, 分别是该图像 三通道的像素值比例, 分别为该图像 三通道的像素值之和;
令每一像素格内三通道中值最大的通道为该点亮通道:式中, 为点 的亮通道
值, 分别为点 在 三通道的像素值;
计入相应集合,获取图像各颜色通道的亮通道数:式中, 分别为该图像
各颜色通道的亮通道数,card( )表示集合中元素的数量, 表示原始图像中点的像素值, 是去除激光线之外的较暗的像素阈值。
3.根据权利要求2所述的基于亮通道曝光自适应的线结构光中心线提取方法,其特征在于,根据该图像各颜色通道的亮通道数判断图像曝光类型,包括:通过下式判断图片曝光度高低:
式中, 表示图片曝光度, 表示激光打在零平面标准情况下的线宽;
若 ,则图像为高曝光图像,否则为低曝光图像。
4.根据权利要求2所述的基于亮通道曝光自适应的线结构光中心线提取方法,其特征在于,根据图像曝光类型,结合该图像各颜色通道的像素值比例和亮通道数获得自适应灰度图像转化权重,包括:获取传统灰度转化权重 ;
若图像为高曝光图像,则自适应灰度图像转化权重计算方法如下:通过下式改变像素值比例:
式中, 分别为改变后的像素值比例;
归一化:
式中, 分别为归一化后的像素值比例;
将传统灰度转化权重 升序排列为新矩阵 ,通过下式获得高曝光图像的自适应灰度图像转化权重:若图像为低曝光图像,则自适应灰度图像转化权重计算方法如下:直接将像素值比例归一化:
式中, 分别表示直接归一化后的像素值比例;
将传统灰度转化权重 降序排列为新矩阵 ,通过下式获得低曝光图像的自适应灰度图像转化权重:
式中, 分别表示自适应灰度图像转化权重。
5.根据权利要求4所述的基于亮通道曝光自适应的线结构光中心线提取方法,其特征在于,根据自适应灰度图像转化权重计算图像背景去噪阈值,包括:式中, 为图像背景去噪阈值。
6.根据权利要求1所述的基于亮通道曝光自适应的线结构光中心线提取方法,其特征在于,该方法还包括:进行背景去噪处理之后,使用连通面积统计去噪方法对图像进行去噪。
7.根据权利要求1所述的基于亮通道曝光自适应的线结构光中心线提取方法,其特征在于,优化低曝光图像的方法为:对低曝光图像非零部分保留边缘 个像素不变,对图像其余非零部分取反:之后填补图像中间部分空洞:
其中, 表示低曝光图像在 坐标上的像素值, 表示取反后的像素值, 表示垂直于激光线,且以坐标 为中心,大小为 的一维窗口,满足 , 表示填补值。
8.根据权利要求1所述的基于亮通道曝光自适应的线结构光中心线提取方法,其特征在于,获取ROI区域,并提取中心线,包括:Step 1:获取第行数据;
Step 2:判断是否为0或第 行是否为空;如果是,则执行初始化搜索方法获得ROI区域,否则执行拓展搜索方法获得ROI区域;
初始化搜索方法为:以该行第一个非零点为该行ROI区域的搜索起始点向右搜索,当搜索到截止条件时停止搜索,则搜索范围内的区域即为该行ROI区域;
拓展搜索方法为:由第 行的中心线位置 确定第 行的ROI区域搜索起始点 为 ,通过该点分别向正负两方向搜索,当搜索到截止条件时停止搜索,搜索范围内即为该行最终ROI区域;
Step 3:对ROI区域内的点做后向差分计算:其中, 为 坐标处的差分值, 为差分窗口大小,为 坐标处像素值;
在该行灰度值变化最大的地方会获得后向差分的最大值 及最小值 ,获得两个极值坐标后采用以最大值和最小值平均值为该行中心线位置 ;
Step 4:判断第行是否为最后一行,如果不是,则令 ,并返回至Step 1;如果是,则说明已获得该图像的中心线。
9.根据权利要求1所述的基于亮通道曝光自适应的线结构光中心线提取方法,其特征在于,该方法还包括:根据系统标定信息与中心线计算点云三维坐标信息,生成待测工件的点云。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任意一项所述的基于亮通道曝光自适应的线结构光中心线提取方法的步骤。