實驗二、光斑中心坐標檢測(共4頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實驗二 光斑中心坐標檢測一、實驗工具計算機、Matlab軟件二、實驗原理激光光斑中心坐標的檢測在很多方面有著廣泛的應用，比如激光掃描三角法、激光準直儀、共焦顯微測量法和激光參數(shù)測定。目前常用的檢測手段包括中心矩法、Hough變換法和最小二乘法。它們分別有其優(yōu)勢和特定的應用場合。本實驗著重討論中心矩法和最小二乘法來檢測激光光斑的中心坐標。2.1 中心矩法中心矩法具有計算速度快，算法簡單的特點。尤其在光斑光強比較均勻和對稱性好的情況時效果更加突出。但缺點就是不能檢測光斑半徑。利用中心矩法首先對光斑圖像進行二值化處理，處理后光斑位置為1，背景為0。如下式：中心矩法計算公式為

2、：由此可計算出光斑的中心坐標。2.2 最小二乘法最小二乘法計算精度高，但是抗干擾能力差，受噪聲影響也較大，而且計算量較大。最小二乘法是利用殘差平方和最小的原理來計算得出光斑的中心坐標。首先要對二值化后的光斑圖像進行邊緣提取。計算公式如下：三、實驗程序3.1 中心矩法程序I = imread('D:圖片1.PNG');% % 讀取待處理光斑圖像Idata=im2bw(I); % % 對圖像進行二值化處理imshow(Idata); % % 畫出二值化處理后的光斑圖像sumall=sum(Idata(:); % % 對圖像每個像素點的灰度值求和sumx1=0;sumy1=0;for

3、 i=1:199; for j=1:267; sumx1=Idata(i,j)*j+sumx1; sumy1=Idata(i,j)*i+sumy1; endendx=sumx1/sumall; % % 求出光斑中心的x坐標y=sumy1/sumall; % % 求出光斑中心的y坐標3.2 最小二乘法程序I = imread('D:圖片1.PNG');% % 讀取待處理光斑圖像Idata=im2bw(I); % % 對圖像進行二值化處理BW=edge(Idata,'canny'); % % 利用canny算子對圖像進行邊緣提取imshow(BW); % % 畫出邊

4、緣提取圖像sumx=0;sumx2=0;sumx3=0;sumy=0;sumy2=0;sumy3=0;sumxy2=0;sumx2y=0;sumxy=0;num=0;for i=1:199; for j=1:267; if BW(i, j)=1; sumx=i+sumx; sumx2=i2+sumx2; sumx3=i3+sumx3; sumy=j+sumy; sumy2=j2+sumy2; sumy3=j3+sumy3; sumxy2=i*(j2)+sumxy2; sumx2y=(i2)*j+sumx2y; sumxy=i*j+sumxy; num=num+1; end endendx=su

5、mx/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)*(y2-y2)-(x2*y+y*y2-x2y-y3)*(x*y-xy)/(2*(x2-x2)*(y2-y2)-2*(x*y-xy)2);b=(x2*y+y*y2-x2y-y3)*(x2-x2)-(x2*x+x*y2-x3-xy2)*(x*y-xy)/(2*(x2-x2)*(y2-y2)-2*(x*y-xy)2);r=sqrt(a2-2*x*a+b2-2*y*b+x2+y2);四、實驗結(jié)果4.1 中心矩法本實驗待處理的光斑圖像如下所示：圖1 光斑原圖像經(jīng)二值化處理后的到下圖：圖2 二值化處理后的光斑圖像通過中心矩法計算出光斑的中心位置為x=97.8127，y=131.04224