轮廓线提取过程

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轮廓线提取指从原始图像中提取出一条轮廓线的过程。轮廓线提取分组下的参数影响轮廓线提取的过程和结果。了解轮廓线提取过程可辅助调节这些参数。

示例

本章使用以下原始图像作为示例。

  • 左图:有一条激光线,模拟目标物体表面的反射情况较简单的场景。需从该激光线的正确位置提取轮廓线。

  • 右图:有多条激光线,模拟目标物体表面的反射情况较复杂的场景。此类场景下,原始图像中易因多重反射等原因出现不需要的激光线(较暗、宽度过宽或过窄的激光线)。需从正确的激光线的正确位置提取轮廓线,排除不需要的激光线。

profile extraction 1 1

profile extraction 1 2

轮廓线提取过程

轮廓线提取的过程大致如下:

  1. 筛选有效像素:将原始图像中灰度值大于最小灰度参数的像素视为有效像素。灰度值小于该参数的像素视为无效像素,不参与接下来的过程。

    开启曝光信息开关后,无效像素显示为浅黄色。其余像素即为有效像素。下图示意开启该选项后的显示效果:

    profile extraction 2 1

    profile extraction 2 2

  2. 选择边缘:根据边缘选择参数确定每条激光线中进行轮廓线提取的位置。

    profile extraction 3 1

    profile extraction 3 2

    • 蓝线:上边缘

    • 绿线:中心

    • 红线:下边缘

    后续步骤的图片示意选择中心选项后的效果。

  3. 计算候选提取点:原始图像中可能有多条激光线,筛选有效像素并选择边缘后,将计算每条激光线的每列像素的候选提取点(下图中绿色点)。

    profile extraction 4 1

    profile extraction 4 2

  4. 筛选候选提取点:根据激光线最小宽度激光线最大宽度最小锐度参数,筛选出符合要求的候选提取点。

    以上参数设置合适时的筛选结果示意:

    按照中间最亮的激光线设置以上参数时的筛选结果示意:

    profile extraction 5 1

    profile extraction 5 2

    上述参数设置不合适时,可能导致部分轮廓线提取失败。例如,激光线最小宽度设置过大时,左图中直线部分的激光线的候选提取点可能被筛除,导致这些部分没有轮廓线。

对于左侧仅有一条激光线的情况,轮廓线提取过程到此即完成,最终保留下来的候选提取点便是最终提取点,即原始图像中显示的蓝点。

对于右侧有多条激光线的情况,经过上述步骤后,一些像素列中仍可能有多个候选提取点,还需根据提取点选择参数选出最终提取点。下图示意选择强度最大最远时的提取结果:

强度最大

最远

profile extraction 6 1

profile extraction 6 2

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