基于图像取反的同心圆环半径和圆心提取方法

作     者：欧阳烨锋 崔建军 张宝武 陈恺 杨宁 方振远 OUYANG Yefeng;CUI Jianjun;ZHANG Baowu;CHEN Kai;YANG Ning;FANG Zhenyuan

作者机构：中国计量大学计量测试工程学院杭州310018 中国计量科学研究院北京100013 陕西省计量科学研究院西安710100 

出 版 物：《激光技术》 (Laser Technology)

年 卷 期：2024年第48卷第1期

页      面：135-139页

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家市场监督管理总局科技计划资助项目(2022MK220 2021MK188) 浙江省科技厅基础公益研究计划资助项目(LY22E05005) 

主　　题：图像处理 非定域干涉 霍夫圆变换 图像取反 同心圆环 

摘      要：为了解决非定域干涉同心圆环图像的圆心和半径的精确提取问题,提出了一种基于图像取反的暗亮环兼顾的算法,以点光源非定域干涉同心圆环为对象,在平滑降噪预处理基础上,利用霍夫圆变换获得参考圆心,以参考圆心为基础分别在其x方向和y方向上[-50,50]像素范围内每隔5 pixel取一条强度轮廓线,每一条强度轮廓线取反后,分别实现暗环和亮环峰位坐标的精确识别,再利用圆回归拟合得到系列圆心和半径,通过系列圆心和半径的平均运算实现图像最终圆心和半径的精确提取。结果表明,靠近中心的3个亮环和3个暗环各自的圆心坐标非常接近,相对于总平均值的最大偏差为-3.7 pixel,即相对于总平均值的最大相对偏差为-0.15%,重复性很好;相邻两个圆环半径平方比值相对于实际比值的误差在-4.18%~0.36%之间变化,验证了算法的可行性。该研究对实现自动化检测、提高测量精度是有帮助的。