李建鑫 ，陈 鸿 ，王晋祺

(1.中北大学 仪器与电子学院，山西 太原 030051；2.上海无线电设备研究所，上海 201109)

0 引言

近年来，基于机器视觉的眼镜镜片轮廓提取系统因为其优良的效率与成本而被市场快速推广[1]。然而在利用机器视觉提取镜片轮廓过程中，会有难以避免的环境干扰光造成误差，严重影响提取的镜片轮廓数据的光顺与精度。

B 样条曲线拟合的定义一般是指：给定一组已知的数据点，要求寻找一条B 样条曲线逼近或通过这些数据点[2]。对B 样条曲线拟合问题的研究在高精加工领域有着非常重要的地位，有诸多学者取得了大量卓有成效的成果[3-4]。目前最小二乘法使用最普遍的B 样条曲线拟合方法，目标是极小化各个数据点与所拟合的B 样条曲线上的对应点的距离平方和[2]。然而由环境干扰光造成的误差总是集中分布，且偏差的方向总是向内，不适合使用最小二乘法进行拟合。

本文针对环境干扰光造成的镜片轮廓上的误差进行了特征分析，并结合镜片轮廓为凸曲线的特征，给出了专门适用的基于三次B 样条曲线拟合的方法：首先依据一定的特征剔除受环境干扰光影响产生误差的轮廓段；然后使用基于三次B 样条曲线的保形插值算法对被剔除的轮廓部分进行插补。最后通过实验实现了对该算法提高数据精度效果的量化分析，验证了该算法对环境干扰光造成的误差有着显著的修复效果。

1 环境干扰光造成的误差特征分析

基于机器视觉的眼镜镜片轮廓提取系统可简化为图1 所示的投影模型，A 面是一个平行光源，B 是待提取轮廓的物体，C 面是感光器件。……