1 中国科学院光电技术研究所, 成都 610209
2 中国科学院大学, 北京 100149
3 中国人民解放军95972部队, 甘肃 酒泉 735018
为了满足姿态测量时对椭圆合作目标的高精度定位要求, 提出了一种基于灰度导数加权的椭圆拟合算法(WGG)。首先, 在进行预处理之后的二值图像上提取初始边缘点, 采用简单的代数拟合方法得到椭圆参数; 其次, 考虑二值化过程中的不确定因素会对提取边界点带来干扰, 根据原始图像中边缘灰度的渐变性, 利用边缘点的灰度导数值对其进行高斯函数拟合; 最后, 求取每一个边缘点的正交相切点, 并构造优化目标函数求取椭圆最优参数。实验结果表明, 对测试图像提取出来的椭圆拟合误差能达到0.013像素以内, 与真实值点的平均误差为0.017像素, 真实图像中椭圆的平均拟合误差为0.0086像素。对于不同的外界环境该方法都能获得更精确的亚像素边缘和椭圆中心, 具有很高的精确性和鲁棒性。
椭圆拟合 灰度导数 正交相切 高斯拟合 亚像素 ellipse fitting orthogonal contact gradient gray Gaussian fitting sub-pixel
