摘要：为了提高激光条纹中心提取的精度和实时性,提出一种法向邻域加权灰度重心的光条中心提取法。采用双边滤波进行图像预处理,通过最大类间方差法确定阈值进行二值化处理;通过骨架细化操作提取激光条纹的骨架,通过Bazen法计算骨架法向;利用法向邻域加权的灰度重心模型提取激光条纹亚像素中心。实验结果表明:与Steger法相比,该方法运行时间减少了28%~45%,实时性更好;与灰度重心法相比,该方法残差降低了30%~50%,准确度更高,稳定性更佳,能够弥补灰度重心法易产生断线的不足。

摘要：栅极组件是离子推力器的核心部件,其所包含的多层栅极结构在工作过程中会发生热变形,导致栅极间距发生改变,进而影响离子推力器的工作性能及寿命。为了实现栅极结构在实际工况下热变形的非接触测量与评估,改进和发展了基于摄像测量的栅极变形观测方法,评价了不同图像分析方法(灰度重心法、圆拟合法、灰度匹配法)对变形测量精度的影响。结果表明灰度匹配方法观测精度高,环境适应性好;同时,设计并实现了一套栅极热变形环境模拟与变形测量系统,可实现高温、通水、通气环境下变形的高精度观测。最后,对环境箱通水通气对测量精度的影响进行了评价,结果表明二者均会对测量精度造成影响,通水对实验结果的影响大于通气的影响。

摘要：在复杂环境下,多传感器协同测距过程,受信号强弱、传感器性能、光照的影响,测距过程存在一定误差。为解决上述问题,提出一种多传感器测距误差补偿算法。该算法首先利用小波变换将多传感器信号分解成低频和高频信号,并对高频信号采取阈值量化处理。将处理后的高频信号与低频信号重构,完成信号降噪。其次采用坐标投影法构建误差模型,并在模型中采用带有拟合优化的残差补偿法修正误差。最后将灰度重心算法与电荷耦合原理结合消除光斑,完成多传感器测距误差补偿。实验结果显示:这种算法的残差平均值在0.37附近波动、标准差平均值为0.42、信号采集误差平均值小于1 Hz,能够实现多传感器测距误差的准确补偿。

摘要：在结构光三维测量系统中,激光中心线提取误差是测量系统的主要误差之一。针对传统灰度重心法存在的精度不足问题,提出一种自适应卷积的激光条纹中心线提取方法。首先基于灰度重心法获取初始中心点,然后利用相邻初始中心点获取光条方向,设计卷积模板分段调整灰度分布,最后沿着法向方向提取中心的亚像素坐标。实验结果显示,以Steger法作为评价标准,所提方法的均方根误差最低,优于其他几种改进的灰度重心算法,单幅激光图像提取速度为0.116 s,并且稳定性好。

摘要：激光三维扫描中线激光条纹中心位置的确定直接决定了检测的精度。检测系统需要在恶劣工况下快速完成图像采集和处理,精度和实时性要求高。在铆钉表面激光条纹曲率变化大且实时性要求高的情况下,采用了基于并行形态学细化和方向模板的灰度重心法,对图像光条ROI进行运算,准确高速提取激光条纹中心线。该方法检测速度快、精度高,满足检测系统设计要求。