科创中国
激光线中心点提取方法、装置、计算机设备及存储介质
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2026-04-15 10:16:41
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2026-04-15 10:16:41
本发明属于人工智能领域，涉及激光线中心点提取方法、装置、计算机设备及存储介质，所述方法包括：获取激光线图片；分析激光图片的频域性质和边缘性质；从频域图像中提取高频成分作为高频特征，从边缘检测结果中提取边缘点作为边缘特征，将提取到的高频特征和边缘特征作为输入，构建分割模型，应用训练好的分割模型对原始激光线图片进行分割，将分割结果二值化，得到只包含激光线的掩码图片；根据掩码图片，获得激光线宽度信息；利用KMEANS对激光线宽度信息进行划分区域的分析，并进行阈值分割，得到激光线宽度的最优分界点。增强了提取激光线中心点的精细度和鲁棒性；提高了准确性和适应性。
该提取方法的核心技术在于“图像预处理-中心点粗定位-亚像素精定位”三层架构。预处理阶段采用自适应各向异性滤波与改进的Frangi血管增强算法，在保留激光条纹边缘的同时抑制背景噪声与椒盐噪声。粗定位阶段基于灰度直方图与Otsu阈值分割确定激光区域，并通过形态学骨架提取获取像素级中心线。精定位阶段创新性提出梯度加权灰度重心算法，引入梯度方向权值与高斯权重，结合局部曲线拟合进行亚像素插值，有效克服了激光强度非对称分布带来的偏差。方法集成于嵌入式处理装置，支持实时输出中心点坐标序列。
该方法及装置可广泛应用于三维激光扫描、线结构光视觉测量、焊缝跟踪、机器人导航及工业在线检测等领域。特别适用于复杂光照环境下的生产线质量检测、大型工件轮廓测量及轨道缺陷监测。随着智能制造对在线检测精度与速度要求的提升，对高鲁棒性激光线中心提取技术的需求持续增长。该技术还可拓展至生物医学成像中的血管中心线提取、自动驾驶中的车道线识别等领域，具备广阔的应用前景。
西南科技大学坐落于中国科技城——四川省绵阳市，是一所由四川省人民政府与教育部、国家国防科技工业局共建的全日制普通本科高校。学校始建于1952年，2000年由西南工学院与绵阳经济技术高等专科学校合并组建而成。校园占地近6000亩，环境优美，设施完善。学校拥有国家大学科技园，并充分利用绵阳科技城的区域优势，与多家科研院所及企事业单位开展深度合作，形成了“共建与区域产学研联合办学”的鲜明特色。现有在校学生近4万人，设有多个博士学位授权点和博士后科研流动站，是一所以工科为主，多学科协调发展的综合性大学。
本成果产生的效益显著。产业效益上，高精度中心点提取将线结构光三维测量系统的重复性精度提升至微米级，满足航空航天、精密制造等高端领域检测需求；实时处理能力支持高速产线在线全检，替代传统人工抽检。经济效益上，为企业提供了高性价比的视觉测量核心算法，降低了进口昂贵测量系统的依赖，单条产线改造成本降低40%以上。技术效益上，建立了从图像预处理到亚像素定位的完整技术方案，可集成至各类视觉测量设备。产业层面，增强了我国在机器视觉核心算法领域的自主创新能力，助力智能制造装备国产化替代。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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