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申请/专利权人：北京理工大学;北京航宇天穹科技有限公司

摘要：本发明涉及一种基于DSP实现的目标一维位置参数测量方法。本发明通过人工标记来解算目标的位置参数，标记的使用减少了特征提取的难度，加快了特征提取的速度；设计了位置参数解算算法，实现了标记与位置参数的函数映射；设计了测量系统参数标定算法，提高了位置参数解算的精度；设计了基于DSP的快速标记检测算法，通过分步、分颜色通道提取标记点，减少了待处理像素数量，提高了标记点提取的速度，同时，通过聚类算法，对噪声点进行了剔除，提高了标记点的检测精度。

主权项：1.一种基于DSP实现的目标一维位置参数测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，对目标表面的人工标记的标记半径进行设计，具体实现方法如下：步骤1.1：根据测量系统参数，半径为R的圆，其在水平方向上的最大成像像素数为nmax，则： 其中，dx为水平方向上的像元尺寸，θ为导轨倾角；标记圆的几何半径为： 根据nmax的取值范围和测量系统的参数可获得R的取值范围；步骤1.2：设标记圆的中心坐标:为Xi,Y0,Zi，其成像椭圆的中心坐标为xi,yi，其中，Xi与Zi的几何约束如下： 根据小孔成像模型，成像点横坐标xi可表示为： 滑块的位置参数Xi,Zi可由式3、4联立得到： 步骤2，利用快速标记检测算法获得标记中心初值及对标记点进行二次搜索，具体实现方法如下：步骤2.1：对顶场进行隔列扫描全图像14的部分，获得标记中心初值；步骤2.2：提取红色标记点，利用YUV图像的V分量进行筛选，保留V分量大于12的像素点；后续将YUV分量转换为RGB分量进行筛选，转换方式如下： 满足以下条件的像素点即为标记点：R50R2.5·G||R-G40R2.5·B||R-B407步骤2.3：对标记点的X，Y坐标值取均值，即为标记中心Center0初值r0,c0；步骤2.4：根据标记中心初值确定顶场、底场的搜索区域，进行逐点扫描，对标记点进行二次搜索：1顶场的搜索区域：以r0,c0为中心，半径为50像素的圆形区域；2底场的搜索区域：以r0+5762,c0为中心，半径为50像素的圆形区域；步骤2.5：对标记点的坐标进行处理：1顶场：设标记点坐标为ri,ci行，列，转换为2·ri-1,ci；2底场：设标记点坐标为ri,ci行，列，转换为2·ri-5762,ci；步骤2.6：对标记点列坐标进行畸变校正，取校正后的列坐标均值X0；步骤3，利用系统标定算法对相机与导轨间的相对位姿进行标定，建立准确的参数对应关系，具体实现方法如下：步骤3.1：利用高精度控制系统沿导轨方向控制滑块移动，保存标定图像并记录滑块的真实位置参数，真实位置参数可由控制系统给出；步骤3.2：根据标记检测算法计算所有图像的标记中心X坐标；步骤3.3：根据{标记中心坐标，位置参数真值}集合及位置参数求解函数式，基于最小二乘法拟合出距离、导轨倾角；步骤3.4：根据拟合参数，得到位置参数求解的表达式；步骤4：利用基于DSP的快速标记检测算法对人工标记进行快速检测。

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