杨镇豪，杨 柳，李 辉，陈建政

(1.四川大学 计算机学院，四川 成都 610064； 2.西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，四川 成都 610031)

0 引 言

在三维测量(three-dimensional measurement)图像处理系统中，线结构光测量技术是一种应用广泛、测量有效的光学测量方法，其原理是线光源激光器产生的光束投射到待测工件表面，用CCD相机拍摄调制后的激光光带图像，然后根据光带中心位置的偏移计算出测量物体的三维信息。

由于测量系统中的激光光束质量、测量环境和待测物体表面的光学性质都会对摄像机采集到的光带图像造成影响，从而对中心线的提取带来各种问题，所以如何精确快速地提取图像中线结构光光带中心线，是整个测量系统测量精度的关键。多年来，国内外学者就此问题提出了多种方法，比较常见的主要有极值法、几何中心法、灰度重心法和Steger法等[1-2]。极值法与几何中心法通过寻找图像灰度值的极值与几何中心计算光带中心线，原理简单，运算速度较快，但是精度只能达到像素级别，难以满足工业测量的要求。灰度重心法利用激光光带能量类似高斯分布的特性计算光带中心，稳定性优于极值法，但其准确性易受图像高频噪声和光带非正态分布的影响，仅适用于图像光带质量较好的场合[3-4]。Steger法利用Hessian矩阵获取激光光带像素点的法线方向，通过法线方向上的极值点计算出亚像素光带中心线，精度高，但是对光带宽度敏感，且运算量大[5-8]。

实际工程应用中，一般使用的激光器是普通的激光器，投射出来的光带质量稳定性、均匀性不高，此外，某些工件部分表面存在腐蚀或污染，导致激光反射率不均匀，造成光带图像离散性较大；……