平行光管十字丝数字识别方法研究

张亿+喻成+史雨辉+郑勇

摘 要 介绍了一种平行光管十字丝数字识别方法，通过图像滤波、阈值分割、边缘提取和直线拟合，同时应用了亚像素细分技术，最终得到了平行光管两横丝的亚像素级位置。

关键词 图像滤波 阈值分割 边缘提取 亚像素细分

中图分类号：TH762 文献标识码：A

0引言

平行光管广泛用于光学仪器装调，光学元件测量，机械测量，同时也可以当水平标准用，由此可见平行光管的重要性。由于传统平行光管的机械机构和光路稳定，目前仍有广泛应用，但是由于没有引入电路和信息处理技术，存在读数误差大等问题，本文将CCD技术和数字图像处理技术应用于平行光管观测中，以解决读数误差大劳等问题。

1十字丝数字识别方法

对于十字丝的数字识别，传统的处理过程在进行目标像素级边缘定位中涉及到卷积运算，这样就需要大量计算时间，这样就会影响到数字处理系统的实时性。本文中十字丝几何特征简单，所以在本文中使用图像分割和积分法提取代替像素级边缘定位，这样能节省计算时间。下面将从图像滤波、图像分割、粗边缘提取、细边缘提取、直线拟合这五个方面来对本文的图像处理技术进行研究。

1.1图像滤波

图像处理第一步是去噪，本研究中要求准确得获得十字丝边缘，因此对于边缘细节要求较高，所以本文中所采用中值滤波。用3*3模板对获得的原始十字丝图像进行中值滤波，获得的结果是图像中的噪声得到了一定的抑制，同时对于边缘细节也得到了很好的保留。

1.2图像分割

为了获得十字丝的准确位置，就需要将十字丝从图像中分离处理。本研究中实用阈值法就可以很好地完成图像分割。十字丝图像的灰度直方图，其成双峰态，由于在两个波峰之间有一个较平的谷底，不易于选择最优阈值。对于这种情况，可以采用迭代法求取阈值。

1.3粗边缘提取

本研究针对十字丝简单几何特征的情况，使用积分法提取十字丝的粗边缘。以方向为例，积分法算法过程如下：

（1）在十字丝图像M*N的灰度值矩阵中，对第行的第点进行阈值判断，如果如大于阈值T就积分一次，遍历第行的所有点，积分得到：

2结论

本文将图像处理技术运用到平行光管十字丝识别中，通过图像滤波、阈值分割、粗边缘提取、细边缘提取和直线拟合，精确地获得了十字丝的位置，为后续的两横丝间距测量提供了位置信息，同时在图像处理中应用了亚像素细分技术，大大地提高了十字丝位置的识别精度。

参考文献

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