Робастный адаптивный алгоритм субпиксельного продвижения для извлечения центров линейного лазера при изменении кривизны

Для решения проблем пропуска центральных точек, отклонений позиционирования и плохой непрерывности в существующих алгоритмах извлечения центров линейно-структурированного света при сложных изменениях кривизны, на концах полос и при помехах шума в статье предлагается робастный адаптивный алгоритм субпиксельного извлечения центров лазерной линии. Во-первых, к изображению применяется дополнение по краю. Для световых полос с переменной кривизной на основе оценки тензора структуры генерируется непрерывное и гладкое поле ориентации полосы лазера. Во-вторых, это поле ориентации направляет внутреннюю стратегию продвижения, эффективно компенсирующую потерю центральных точек на концах полос, вызванную утончением скелета. Наконец, вдоль нормали выполняется билинейная интерполяция в сочетании с методом центроидов по уровню серого для достижения высокоточной субпиксельной локализации центра. Экспериментальные результаты показывают, что в тестах на помехоустойчивость предложенный алгоритм полностью извлекает 401 центральную точку даже при дисперсии шума 0.14, со среднеквадратичной ошибкой по модулю (MAE) ниже 0.23, что значительно превосходит классические алгоритмы, такие как Steger и метод направленного шаблона (DTM). В тестах на реальных изображениях алгоритм обеспечивает непрерывное, полное, гладкое и лишенное избыточности извлечение центров для полос различной кривизны при высокой вычислительной эффективности.