实验二光斑中心坐标检测_精品文档Word下载.docx
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尤其在光斑光强比较均匀和对称性好的情况时效果更加突出。
但缺点就是不能检测光斑半径。
利用中心矩法首先对光斑图像进行二值化处理,处理后光斑位置为1,背景为0。
如下式:
中心矩法计算公式为:
由此可计算出光斑的中心坐标。
2.2最小二乘法
最小二乘法计算精度高,但是抗干扰能力差,受噪声影响也较大,而且计算量较大。
最小二乘法是利用残差平方和最小的原理来计算得出光斑的中心坐标。
首先要对二值化后的光斑图像进行边缘提取。
计算公式如下:
三、实验程序
3.1中心矩法程序
I=imread('
D:
\图片1.PNG'
);
%%读取待处理光斑图像
Idata=im2bw(I);
%%对图像进行二值化处理
imshow(Idata);
%%画出二值化处理后的光斑图像
sumall=sum(Idata(:
));
%%对图像每个像素点的灰度值求和
sumx1=0;
sumy1=0;
fori=1:
199;
forj=1:
267;
sumx1=Idata(i,j)*j+sumx1;
sumy1=Idata(i,j)*i+sumy1;
end
end
x=sumx1/sumall;
%%求出光斑中心的x坐标
y=sumy1/sumall;
%%求出光斑中心的y坐标
3.2最小二乘法程序
BW=edge(Idata,'
canny'
%%利用canny算子对图像进行边缘提取
imshow(BW);
%%画出边缘提取图像
sumx=0;
sumx2=0;
sumx3=0;
sumy=0;
sumy2=0;
sumy3=0;
sumxy2=0;
sumx2y=0;
sumxy=0;
num=0;
forj=1:
ifBW(i,j)==1;
sumx=i+sumx;
sumx2=i^2+sumx2;
sumx3=i^3+sumx3;
sumy=j+sumy;
sumy2=j^2+sumy2;
sumy3=j^3+sumy3;
sumxy2=i*(j^2)+sumxy2;
sumx2y=(i^2)*j+sumx2y;
sumxy=i*j+sumxy;
num=num+1;
end
end
x=sumx/num;
x2=sumx2/num;
x3=sumx3/num;
y=sumy/num;
y2=sumy2/num;
y3=sumy3/num;
xy2=sumxy2/num;
x2y=sumx2y/num;
xy=sumxy/num;
a=((x2*x+x*y2-x3-xy2)*(y^2-y2)-(x2*y+y*y2-x2y-y3)*(x*y-xy))/(2*(x^2-x2)*(y^2-y2)-2*(x*y-xy)^2);
b=((x2*y+y*y2-x2y-y3)*(x^2-x2)-(x2*x+x*y2-x3-xy2)*(x*y-xy))/(2*(x^2-x2)*(y^2-y2)-2*(x*y-xy)^2);
r=sqrt(a^2-2*x*a+b^2-2*y*b+x2+y2);
四、实验结果
4.1中心矩法
本实验待处理的光斑图像如下所示:
图1光斑原图像
经二值化处理后的到下图:
图2二值化处理后的光斑图像
通过中心矩法计算出光斑的中心位置为x=97.8127,y=131.0422
4.2最小二乘法
对二值化处理后的光斑图像进行边缘提取得到下图:
图3光斑边缘提取图像
利用最小二乘法得到的光斑中心的坐标为x=96.9748,y=130.8
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