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摘要
线结构光测量技术广泛应用于工业检测领域，而在测量系统中，激光条纹中心的提取精度直接影响精度。针对现有算法在曲率变化较大或干扰严重（信噪比小于15dB、激光条纹与噪声相连）工况下提取条纹中心效果较差的问题，提出一种基于单边跟踪与中点预测的线结构光中心提取算法。首先根据激光条纹灰度和走向改进边界跟踪算法搜索策略，在寻找单边跟踪起始点的同时滤除小噪声；其次在单边跟踪的同时结合灰度重心法和最小二乘法预测激光条纹的初始中心点坐标；然后利用初始中心点邻近像素差分构建Hessian矩阵，得到最终的激光条纹中心点法向坐标。最后开展了算法的优越性与适用性验证实验，结果表明：该算法在干扰严重（信噪比为8.52dB且激光条纹与噪声相连）的情况下，提取精度是几何中心法的65.19倍、灰度重心法的8.89倍、Steger法的5.76倍；测量精度是几何中心法的2.44倍、灰度重心法的2.32倍、Steger法的2.06倍；处理速度是几何中心法的3.96倍、灰度重心法的4.32倍、Steger法的10.52倍；且适用于多种不同的激光条纹。
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