孙盼庆，杨永跃，何亮亮

（合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院，安徽 合肥230009）

结构光主动视觉技术在工业中有着广泛的应用前景，如产品快速设计和加工质量控制、逆向工程以及自动控制等诸多领域[1]。

线结构光视觉三维测量是基于激光三角测量原理的非接触式检测。激光器向被测对象表面投射线结构光，线结构光光条受到物体表面深度的调制产生变形，变形的光条图像由相机获取，其中心位置坐标包含了激光器、相机之间的相对位置信息及被测物体表面的深度信息[2]。结构光视觉技术图像处理关键的一步是精确提取激光条纹的中心线。激光条纹中心线提取的精度将直接影响到视觉测量的最终精度[3]。

常见的光条中心线提取方法有灰度阈值法、极值法和梯度阈值法等，这些方法实现简单，但精度不高。高斯拟合法的原理是根据激光条纹法向灰度值近似服从高斯分布，利用条纹的法向灰度数据拟合出高斯曲线并把其极值作为激光条纹的中心。文献[4]先确定条纹中心的大致位置，然后以该位置附近的5个像素为高斯拟合数据，求取激光条纹的中心位置。该法仅适用直线度较好、粗细均匀的激光条纹。文中提出了改进的高斯拟合法来提取激光条纹中心线，其特点是当激光条纹粗细发生变化时其高斯拟合数据数量也发生与之对应的改变。因此提取精度得到提高，更适合于光条中心线的准确提取。

1 高斯光束的特性

本文采用的激光器是红外半导体激光器，输出波长约为750 nm，出瞳功率大于2 W，图像采集系统为CMOS相机，信噪比大于 56 db。……