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题名基于三维反正切函数拟合的光斑质心提取算法
被引量：7
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作者
张惠
李国平
张勇
胡守伟
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机构
中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
中国科学院南京天文光学技术研究所天文光学技术重点实验室
中国科学院大学
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2019年第2期268-275,共8页
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基金
国家自然科学基金(U1331204)
国家重点基础研究发展计划(2015CB857100)
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文摘
在诸多需要对光斑质心进行定位的领域里,光斑质心定位的精确性和稳定性都是至关重要的。根据光学系统对物体边缘的模糊原理,提出一种新的光斑中心提取算法。该算法是以反正切函数为基函数,通过对其变量代换从而得到可以拟合光斑灰度分布的函数。求解过程中首先通过高斯-牛顿法进行迭代,然后再通过最小二乘法进行最优解估计。文中先通过仿真分析,对比了文中算法与传统算法的优劣,进一步通过实验验证该方法相对于传统方法的优势。实验结果表明:基于文中算法光斑质心提取精度为0.125 3个像素;此时角度传感器的测角精度为0.172 3″,优于传感器技术要求的0.25″。文中算法对噪声、对比度、光斑的长宽比和大小的综合性能优于传统算法,实验结果稳定可靠,满足角度传感器使用要求。
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关键词
光斑中心提取
亚像素检测
反正切函数变换
灰度拟合
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Keywords
spot centroid localization
sub-pixel detection
arctangent function transformation
grayscale fitting
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分类号
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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