王福斌，刘贺飞，王 蕊，曾 凯

(华北理工大学 电气工程学院 自动化系，唐山 063210)

引 言

线结构光3-D视觉测量技术作为一种有效的主动视觉测量方法，具有实时性、非接触、准确度高和等优点[1]，在目标跟踪[2]、逆向工程[3]、缺陷检测[4]等领域中广泛应用。传统线结构光测量系统一般由CCD相机、线形激光器、光源以及计算机组成。在线结构光3-D测量系统中，精确提取光条图像的条纹中心坐标是获取被测目标3-D形貌信息至关重要的一步[5]。理想的光条是一条单像素宽的细线[6]，但通常线激光具有一定的像素宽度，条纹中心坐标提取的偏差将直接影响被测目标3-D坐标的精度[7]。因此如何实现快速、精确提取结构光条纹中心，对提高线结构光3-D测量系统的精度具有重要意义。

传统的线结构光条纹中心提取算法包括极值法、灰度重心法[8]、骨架细化法[9]、方向模板法[10]等，具有快速、简单、易实现等特点，但精度无法满足工业测量的需要。大量研究人员对线结构光光条中心提取算法进行了改进，LI等人[11]结合极值法和灰度重心法，实现了复杂背景下条纹中心提取，提高了条纹中心提取的准确性和快速性，但其方法抗噪声能力一般。基于Hessian矩阵的Steger法[12-13]虽然精度较高，但需要进行大量卷积运算，导致计算复杂度提高，难以满足测量系统实时性的要求。LI等人[14]对Steger算法做出改进，提出了一种基于多尺度分析的激光条纹中心提取方法，但在条纹中心提取时，中心点和边缘点之间的距离问题使运算效率降低。……