Обнаружение центра лазерной линии с субпиксельной точностью

Question

Я разрабатываю простой сканер «лазерной линии» с использованием C++ и OpenCV. До сих пор я мог обнаружить центр лазерной линии с точностью до 1 пикселя, поэтому у меня есть начальная точка для возможной функции/алгоритма подпикселя. (ширина линии лазера составляет около 15-20 пикселей)

Теперь я заинтересован в уточнении этой подпиксельной точности. Я знаю, что в OpenCV есть некоторые функции обнаружения субпикселей, но, насколько я знаю, они предназначены только для обнаружения углов .

Если у кого-то есть предложения, я бы хотел их услышать.

Дополнительная информация;

• Система: QT Framework, C++, библиотека OpenCV

• камеры; Монохромный (без цвета), с красным фильтром

• Разрешение изображения; 2560 x 1920

• Примечание: Только 1 изображение будет проанализировано для лазерной линии.

Answer 1

Есть два основных метода, которые я использовал с хорошими результатами:

• Easy: на один кадр, порог и найти область, содержащее изображение лазерной полоски, то приспособит параболы к интенсивности сырых пикселей в небольшом интервале (5-7 пикселей, в зависимости от того, насколько хорошо сфокусированы ваши) вокруг максимума интенсивности в каждом ряду изображений. Ваша процедура подстановки должна иметь робастификатор, поскольку выбросы, вероятно, будут, например, вблизи области сцены со значительным зеркальным отражением.

• Более жесткий, но более точный, если частота кадров вашей камеры достаточно высока (или пучок движется достаточно медленно): Curless's spacetime analysis.

Поиск «подпиксельного лазерного фитинга» возвращает несколько более свежих результатов.

С практической стороны обратите особое внимание на насыщенность: время экспозиции (или апертура объектива) должно гарантировать, что ваш датчик не будет насыщаться, даже когда луч попадает на самые легкие участки поверхности объекта. Поиск пика в области, где сигнал был обрезан насыщением, явно бессмыслен.

Фокусировка (и глубина резкости) - это другие области, на которые нужно обратить внимание - размытое изображение луча на поверхности объекта даст смещенный пик.