(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210188812.8 (22)申请日 2022.02.28 (71)申请人 中国科学院西安 光学精密机 械研究 所 地址 710119 陕西省西安市高新区新型工 业园信息大道17号 (72)发明人 王拯洲　郭嘉富　王力　魏际同　 王伟　李刚　弋东驰　 (74)专利代理 机构 西安智邦专利商标代理有限 公司 6121 1 专利代理师 唐沛 (51)Int.Cl. G06K 9/62(2022.01) G06T 5/30(2006.01) G06T 7/187(2017.01)G06V 10/764(2022.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 一种基于最小二乘圆拟合法对多光学目标 进行识别的方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于最小二乘圆拟合法 对多光学目标进行识别的方法， 满足了大型激光 装置准直流程中光学目标识别处理对于精度和 效率的要求， 该方法的主要实现步骤如下： 步骤 1： 对采集的原始图像进行二值化； 步骤2： 数字 形 态学处理； 步骤3： 提取BLOB区域特征信息； 步骤 4： 连通域图像裁剪和边缘检测； 步骤5： 基于最小 二乘圆拟合法进行目标识别。 权利要求书3页 说明书15页 附图6页 CN 114580522 A 2022.06.03 CN 114580522 A 1.一种基于最小二乘圆拟合法对多光学目标进行识别的方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： 步骤1： 对 采集的原 始图像进行二 值化； 步骤2： 数字形态学处 理； 使用数字形态学的膨胀运算对二值化图像进行处理， 将远场目标可能出现的多个连通 域合并为一个连通 域， 使得模拟光目标和远场目标分别对应一个 独立的连通 域； 步骤3： 提取BLOB区域特 征信息； BLOB区域特征信息包含面积、 中心坐标、 BLOB区域所在图像中X方向的区间和轴长、 BLOB区域所在图像中Y方向的区间和轴长； 步骤4： 连通 域图像裁 剪和边缘检测； 首先将每个BLOB区域从二值化图像裁剪出来， 然后对每一个BLOB区域裁剪图像按照 Sobel算法进行边 缘检测； 步骤5： 基于最小二乘圆拟合法进行目标识别 步骤5.1： 统计 每个BLOB区域对应的二 值化图像灰度值之和sum_al l； 步骤5.2： 将每个连通域检测到的边缘图像作 为输入， 使用FitCircle算法， 对每个连通 域进行圆拟合， 并且得到边 缘对应的圆心和半径； 步骤5.3： 统计每个连通域裁剪图像位于拟合圆内的二值化图像灰度值之和sum_ inner； 步骤5.4： 计算每 个连通域对应的圆拟合系数， 具体公式如下： fit_rati o＝sum_inner/sum_al l； 步骤5.5： 从所有连通域中搜索面积最大的两个连通域， 作为远场目标和模拟光目标的 候选目标； 步骤5.6： 比较两个连通域的圆拟合系数， 圆拟合系数较大的作为远场目标， 较小 的作 为远场目标。 2.根据权利要求1所述的基于最小二乘圆拟合法对多光学目标进行识别的方法， 其特 征在于： 所述 步骤1的具体执 行过程如下： 设原始图像为f(x,y)， 将原始图像f(x,y)使用类间最大方差法进行二值化处理， 二值 化后取值0或25 5， 用公式表示 为： fbin(x,y)＝OST U(f(x,y) ) 式中， OSTU表示类间最大 方差法， (x,y)表示图像坐标。 3.根据权利要求1所述的基于最小二乘圆拟合法对多光学目标进行识别的方法， 其特 征在于： 所述 步骤3中每 个BLOB区域的面积、 XY方向轴长、 中心坐标用公式表示 为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114580522 A 2式中， endsNumber为链码表个数， area表示面积， l  enx和l eny分别表示X和Y方向轴 长， centerx和centery分别表示X和Y方向坐标； pPoint[k].x为水平线段表起始位置， pPoint[k+1].x为水平线段表终点 位置， point_sum为BLOB区域包 含的像素个数。 4.根据权利要求1所述的基于最小二乘圆拟合法对多光学目标进行识别的方法， 其特 征在于： 所述 步骤4中每 个BLOB区域的裁 剪图像用公式表示 为： 需要满足的条件为： 式中， i表示BLOB区域编号， blobcount表示BLOB区域个数， 表示任意一个BLOB 区域； 每个BLOB区域 边缘检测函数用公式表示 为： 5.根据权利要求1所述的基于最小二乘圆拟合法对多光学目标进行识别的方法， 其特 征 在 于 ：所 述 步 骤 5 . 2 中 对 每 个 连 通 域 进 行 圆 拟 合 的 公 式 具 体 为 ： 上式中， a、 b代 表圆心坐标； r 代表半径； 圆拟合函数FitCircle中， 拟合出的圆心坐标a、 b和半径 r的表达式为： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114580522 A 3