面向盾构导向激光标靶的抗杂光算法研究

作者：黄喆; 赵世艺; 周卫斌^*; 徐叶倩; 沈小玲

来源：仪器仪表学报, 2022, 43(04): 172-181.

DOI：10.19650/j.cnki.cjsi.J2109109

• 激光标靶
• 数字图像处理
• 曝光时间
• 激光脉冲
• 抗杂光

由于施工现场杂光的干扰，盾构导向激光光斑无法被准确识别。针对这一问题，利用导向激光的脉冲特性，提出了一种基于数字图像处理的抗杂光算法。首先，对工业相机曝光时间与激光脉冲周期之间的关系进行分析，通过调节工业相机曝光时间，可以有效地采集到导向激光产生脉冲的前后两帧图像；之后，差分两帧图像以获得目标光斑；最后，利用合适的结构元素腐蚀图像中的杂光残影，彻底地消除杂光带来的不良影响。实验结果表明：在激光标靶适用距离内，利用本文抗杂光算法，导向激光光斑的识别准确率优于93.75%;通过与其他抗杂光算法进行对比，在近中远距离下，识别准确率分别提升了21.87%、23.13%、26.87%,能够满足盾构导向施工要求，具有良好的应用前景。

• 单位
  天津科技大学; 自动化学院