中南大学交通运输工程学院, 湖南 长沙 410075
针对线激光位移传感器采集的圆弧特征数据对应整圆的角度偏小、特征点存在噪声及离群点等严重影响圆中心定位精度的问题,提出半径约束迭代重加权最小二乘圆拟合(RC-IRLSCF)方法。为了克服既有圆弧特征检测过程中存在的噪声及离群点对检测精度的影响,构建基于半径约束及鲁棒损失函数的圆拟合目标优化模型,采用迭代重加权与Levenberg-Marquardt算法渐进优化求解模型,实现圆弧特征的精确拟合与定位。通过服役车轮踏面检测实验表明:利用线激光检测轮廓圆弧特征,在光散射和局部变形等原因产生邻近离群点的条件下,所提方法可实现圆弧的精确拟合与定位,具有一定的鲁棒性与抗噪性。
测量 线激光 迭代重加权 最小二乘法 半径约束 圆拟合 车轮踏面检测
1 第二炮兵工程学院101教研室， 陕西 西安 710025
2 第二炮兵96669部队， 北京 100096
在大型设备自动对接系统中，需要CCD摄像头对一设备截面的圆目标进行图像获取,并找出图像的中心点坐标，用于两设备的中心对准。为了满足实时性测量和高精度定位要求，提出一种CCD摄像头圆目标中心定位方法。先对图像使用中值滤波方法进行图像增强，利用广义数字形态学中的多结构抗噪膨胀腐蚀型算子提取单像素宽图像边缘，用多项式插值法对图像边缘进行亚像素定位，用半径约束最小二乘圆拟合法对圆中心进行精确定位。实验测量结果表明，该方法测量时间短、精度高、稳定性好，亚像素定位精度优于1/20像素，中心点总标准偏差小于0.01，可满足设备自动对接系统要求。
CCD摄像头 多结构抗噪膨胀腐蚀 多项式插值 半径约束最小二乘圆拟合 CCD camera multi-operator expansion and corrosion polynomial interpolation radius constrained least squares circle fitting
