一种改进的激光光斑中心亚像素定位方法

王杰飞; 刘洁瑜; 赵晗; 沈强

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.010

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

一种改进的激光光斑中心亚像素定位方法

王杰飞 , 刘洁瑜 , 赵晗 , 沈强

文章导航 > 激光技术 > 2015 > 39(4): 476-479

引用本文:

Citation:

一种改进的激光光斑中心亚像素定位方法

1.
第二炮兵工程大学控制工程系, 西安 710025

作者简介: 王杰飞(1990-),男,硕士研究生,主要研究方向为精确制导与控制。.

通讯作者: 刘洁瑜, jieyu.liu@gmail.com ;

中图分类号: TP391

An improved sub-pixel positioning method of laser spot center

1.
Department of Control Engineering, The Second Artillery Engineering University, Xi'an 710025, China

Corresponding author: LIU Jieyu, jieyu.liu@gmail.com ;

CLC number: TP391

摘要: 为了满足平台漂移测量系统中平台漂移角速度高精度测量的要求,基于傅里叶级数,提出了一种改进的激光光斑中心高斯拟合定位方法。该方法在简化高斯拟合模型的同时保证了相对较高的激光光斑中心定位精度。结果表明,改进的高斯定位算法中心定位精度为0.01pixel,明显优于传统质心法和带阈值质心法的0.1pixel。改进后的算法具有较好的算法稳定性。
- 图像处理 /
- 亚像素定位 /
- 傅里叶级数 /
- 高斯拟合 /
- 激光光斑
Abstract: In order to satisfy the high precision measurement requirement of angular velocity of platform drift in a platform drift measurement system, an improved Gaussian fitting method of laser spot center positioning was proposed based on the Fourier series. By using this method, Gaussian fitting model was simplified and at the same time the precision of laser spot center positioning was relatively high. Experimental results show that center positioning accuracy of the improved Gaussian positioning algorithm is 0.01pixel, better than 0.1pixel of traditional centroid method and centroid method with threshold significantly. The improved algorithm in this paper has better algorithm stability.
- image processing /
- sub-pixel positioning /
- Fourier series /
- Gaussian fitting /
- laser spot

[1]	WANG Ch Y, LI J Sh. Detection of laser spot drift[J].Journal of Applied Optics,2007,28(2):205-208(in Chinese).
[2]	KONG B, WANG Zh, TAN Y Sh. Algorithm of laser spot detection based on circle fitting[J]. Infrared and Laser Engineering, 2002, 31(3):275-279(in Chinese).
[3]	WANG Zh Q, LIU Zh R, ZHAO Y, et al. Precise center location algorithm for laser spot in distortion measuring system[J]. Journal of Electronic Measurement and Instrument, 2011, 25(6): 485-489(in Chinese).
[4]	LIU H L, HOU W, FAN Y L, et al. An improved algorithm of laser spot center location [J].Computer Measurement Control,2014,22(1):1655-1660(in Chinese).
[5]	WANG L L, HU Zh W, JI H X. Laser spot center location algorithm based on Gaussian fitting[J]. Journal of Applied Optics, 2012, 33(5):985-990(in Chinese) .
[6]	LAN Zh L, YANG X F. Practical improvement of laser spot center location algorithm[J]. Computer Engineering, 2008, 34(6):7-9(in Chinese) .
[7]	YANG P, XIE L, LIU J L. Zernike moment based high-accuracy sun image centroid algorithm[J]. Journal of Astronautics, 2011, 34(9):1963-1970(in Chinese)
[8]	HUANG J P, WANG Y J, SUN H H, et al. Precise position measuring system for laser spots [J]. Optics and Precision Engineering, 2013, 21(4):841-847(in Chinese).
[9]	WANG H Y, FEI Zh H, WANG X L. Precise simulation of star spot sand centroid calculation based on Gaussian distribution[J]. Optics and Precision Engineering, 2009, 17(7):1672-1677 (in Chinese).
[10]	LIEBE C C. Accuracy performance of star trackers-a tutorial[J]. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2002,38(2):587-599.
[11]	BRENDAN M Q, VALERY T, HENOK M. Determining star-image location: a new sub-pixel interpolation technique to process image centroids[J]. Computer Physics Communications, 2007, 177(9):700-706 .
[12]	WANG X W, ZHANG Ch H, ZHAO Zh, et al. High accuracy centroid calculation of low SNR star image[J]. Infrared Technology,2009,31(6):343-347(in Chinese).

[1]	孔兵 , 王昭 , 谭玉山 . 激光光斑的高斯拟合. 激光技术, 2002, 26(4): 277-278.
[2]	蔡旭明 , 李笑 , 刘玉县 , 何春华 , 林俊杰 . 基于灰度直方图的激光光斑中心定位算法. 激光技术, 2023, 47(2): 273-279. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.02.018
[3]	张海庄 , 姚梅 , 雷萍 , 李鹏 , 曾庆平 . 远场激光光斑图像处理方法研究. 激光技术, 2013, 37(4): 460-463. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.04.010
[4]	高世一 , 杨永强 , 杨凯珍 . 不等厚板激光焊接焊缝缺陷结构光视觉检测. 激光技术, 2011, 35(4): 440-443. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.002
[5]	王芳荣 , 赵丁选 , 廖宗建 , 张宇 . 激光光斑中心空间定位方法的研究. 激光技术, 2005, 29(1): 87-89.
[6]	丁育明 , 巩马理 . 激光光斑跟踪器. 激光技术, 1996, 20(2): 84-84.
[7]	肖希 , 赵光普 , 吕百达 . 平顶高斯光束通过硬边光阑传输算法的改进. 激光技术, 2005, 29(1): 106-108.
[8]	孙立环 , 赵霄洋 , 高凌妤 , 李杏华 . 基于亚像素定位技术的激光光斑中心位置测量. 激光技术, 2017, 41(4): 511-514. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.04.011
[9]	应祥岳 , 徐铁峰 . 高斯拟合提高光纤布喇格光栅波长检测精度. 激光技术, 2009, 33(3): 323-325.
[10]	孙爱鲜 , 王晶 , 何衡湘 , 陈亦庆 . 激光光斑重心测试精度理论分析. 激光技术, 2004, 28(6): 667-669,672.
[11]	李文龙 , 戈海龙 , 任远 , 成巍 . 图像处理技术在激光熔池温度检测的应用. 激光技术, 2018, 42(5): 599-604. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.05.004
[12]	胡林亭 , 卢显葵 , 金俊坤 , 韩福利 . CCD测量激光光斑方法研究. 激光技术, 2001, 25(2): 154-157.
[13]	汤敏 , 王惠南 . 激光扫描共聚焦显微镜图像的计算机处理. 激光技术, 2007, 31(5): 558-560.
[14]	冯煦 , 张瑞瑛 , 周萍 , 李松 . 大功率半导体线激光图像处理方法研究. 激光技术, 2010, 34(5): 624-627. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.013
[15]	苏平 , 牛燕雄 , 李大乾 , 牛海莎 , 李易难 , 张超 . 基于面阵CCD的激光告警系统的图像采集与处理. 激光技术, 2013, 37(3): 394-399. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.03.028
[16]	安晓强 , 朱斌 , 卿荣生 . 光电成像系统对1.06μm激光光斑探测能力研究. 激光技术, 2001, 25(6): 441-445.
[17]	周中亮 , 周冰 , 何永强 , 王斌 . 成像型激光探测系统中光斑精确定位方法研究. 激光技术, 2008, 32(3): 248-251.
[18]	谢军昱 , 许杨剑 , 王效贵 . 基于贝叶斯模型和数字图像相关的视觉测量. 激光技术, 2016, 40(6): 866-870. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.019
[19]	陈树越 , 朱双双 , 蒋星 , 徐扬 . 基于高斯型点扩展函数的红外图像热源复原. 激光技术, 2016, 40(2): 270-273. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.02.025
[20]	张睛 , 吴友宇 . 基于FPGA的光纤光斑中心定位算法研究. 激光技术, 2017, 41(5): 769-774. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.05.030

点击查看大图

计量

文章访问数: 6805
HTML全文浏览量: 2940
PDF下载量: 263
被引次数: 0

一种改进的激光光斑中心亚像素定位方法

通讯作者: 刘洁瑜, jieyu.liu@gmail.com;

作者简介: 王杰飞(1990-),男,硕士研究生,主要研究方向为精确制导与控制。

1. 第二炮兵工程大学控制工程系, 西安 710025

收稿日期: 2014-05-06
录用日期: 2014-05-27
网络出版日期: 2015-07-25

关键词:

摘要: 为了满足平台漂移测量系统中平台漂移角速度高精度测量的要求,基于傅里叶级数,提出了一种改进的激光光斑中心高斯拟合定位方法。该方法在简化高斯拟合模型的同时保证了相对较高的激光光斑中心定位精度。结果表明,改进的高斯定位算法中心定位精度为0.01pixel,明显优于传统质心法和带阈值质心法的0.1pixel。改进后的算法具有较好的算法稳定性。