激光测距仪镜头感光元件的快速识别与定位算法研究

Research on Fast Recognition and Location Algorithm of Photosensitive Component in the Laser Rangefinder Lens

摘要: 在激光测距仪镜头组件的自动化装配中,快速、精准识别感光元件雪崩光电二极管(APD)的定位坐标,对于完成镜头焦点的精确对位以及提高图像处理效率至关重要.针对APD 的图像识别与定位过程,本文提出一套基于机器视觉的高效、高精度的图像处理算法.首先在粗定位图像处理阶段中,为提高运算效率,利用抗干扰性强的高斯金字塔搜索归一化互相关匹配(NCC)算法,对图像中的APD 进行粗定位.在边缘检测中,采用Otsu 算法自适应地根据梯度图像变化生成高低阈值,避免了传统Canny 算法的手动设置高低阈值的难题.在目标轮廓提取阶段采用连通域标记法,过滤掉孤立的像素点和非目标区域像素点,保证了下一步的轮廓拟合精度.在最后的轮廓拟合精定位阶段中,通过对两种拟合算法比较过程中,确定最小二乘法圆拟合亚像素定位算法进行APD 轮廓拟合,可以保证效率和定位精度,实验结果表明整个图像处理系统用时596 ms、定位精度0.4 pixel,相对误差为0.64％,实现了APD 图像快速、精准定位的过程,提高了定位精度和效率.