(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 202211084796.4 (22)申请日 2022.09.06 (71)申请人 哈工大机 器人 （合肥） 国际创新研究 院 地址 230031 安徽省合肥市经济技 术开发 区宿松路396 3号智能装备 科技园C区 (72)发明人 李文兴　郭永生　赵鑫　于振中　 (74)专利代理 机构 合肥市浩智运专利代理事务 所(普通合伙) 34124 专利代理师 朱文振 (51)Int.Cl. G06V 10/25(2022.01) G06V 10/36(2022.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/422(2022.01)G06V 10/56(2022.01) G06V 10/28(2022.01) G01B 11/24(2006.01) G01B 11/28(2006.01) G01M 11/02(2006.01) G02B 27/00(2006.01) G03B 21/14(2006.01) (54)发明名称 一种激光投影仪产线调光聚焦检测方法及 系统 (57)摘要 本发明提供一种激光投影仪产线调光聚焦 检测方法及系统， 方法包括： S1、 利用高斯模糊滤 波、 边缘检测、 轮廓发现、 椭圆拟合操作进行图像 预处理； S2、 利用边缘保护滤波、 高斯曲线拟合、 二值化处理以及椭圆拟合操作， 进行光斑识别； S3、 计算光斑大小及光斑灰度， 以完成光斑校验； S1’、 利用大津二值化、 轮廓发现、 最小外接矩形 及图像截取操作， 进行调栅格 图像预处理； S2 ’、 通过图像截取、 计算并校验栅格灰度， 以完成栅 格校验。 本发明解决了光斑边界难以精确识别、 栅格线条宽度量化困难等技术难题， 提高了调光 聚焦工艺的效率和良品率， 节省了人力成本， 为 客户带来了经济效益。 权利要求书3页 说明书9页 附图9页 CN 115424008 A 2022.12.02 CN 115424008 A 1.一种激光投影仪产线调光聚焦检测方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 调光斑处 理方法， 包括： S1、 利用高斯模糊滤波方法滤波 处理原始图像， 并利用Canny边缘检测方法获取图像边 缘轮廓， 据以进行轮廓发现及椭圆拟合操作， 以检测获取标准圆轮廓， 根据所述标准圆轮廓 拟合第一最小外接矩形， 以根据所述第一最小外接矩形的第一矩形参数截 取操作所述原始 图像， 以得到第一感兴趣区域， 据以完成图像预处 理； S2、 利用边缘保护滤波方法滤波处理所述第一感兴趣区域， 据以利用高斯曲线拟合方 法找到自适应阈值， 据以找到光斑边界， 利用所述Canny边缘检测方法再获取所述图像边缘 轮廓， 据以进 行轮廓发现及椭圆拟合操作， 以得到光斑椭圆拟合参数， 据以进 行光斑识别获 取光斑识别结果； S3、 根据所述光斑识别结果计算识别光斑拟合椭圆面积和标准 圆的拟合椭圆面积的比 值， 根据预置光斑尺寸阈值， 校验所述 光斑识别结果中的光斑大小是否符合预置标准； S4、 根据所述第一感兴趣区域处理得到不少于2个的高斯分布， 计算所述高斯分布之间 的最小值对应的像素值， 根据预置光斑清晰阈值区分光斑边缘是否清晰， 并计算光斑边缘 灰度值， 根据预置光斑灰度阈值分辨 光斑灰度是否符合所述预置标准； 调聚焦方法包括： S1’、 图像预处理 阶段， 大津二值化处理所述原始图像， 以得到二值化图像， 膨胀处理所 述二值化图像， 以找到栅格轮廓， 拟合所述栅格轮廓的第二最小外接矩形， 按照所述第二最 小外接矩形 的第二矩形参数截取处理所述二值化图像， 以获取第二感兴趣区域， 以获取调 聚焦预处 理图像； S2’、 栅格校验阶段， 计算所述调聚焦预处理图像的平均灰度值， 根据预置栅格分辨阈 值， 分辨栅格是否符合所述预置标准。 2.根据权利要求1所述的一种激光投影仪产线调光 聚焦检测方法， 其特征在于， 所述步 骤S1包括： S11、 拟合所述标准圆轮廓的所述第一 最小外接矩形； S12、 获取所述第一最小外接矩形的中心点坐标和宽高参数， 据以对矩形宽高进行放 大； S13、 从所述原 始图像中截取包 含标准圆的所述第一感兴趣区域。 3.根据权利要求1所述的一种激光投影仪产线调光 聚焦检测方法， 其特征在于， 所述步 骤S2包括： S21、 通过所述Canny边缘检测方法检测所述图像边缘轮廓， 并对所述 图像边缘轮廓进 行形态学闭操作； S22、 根据图像边缘轮廓发现方法找到所有外围轮廓， 据以根据轮廓面积降序处理所述 外围轮廓； S23遍历所述外围轮廓， 椭圆拟合处理所述外围轮廓以得到拟合椭圆， 根据所述拟合椭 圆的长轴 、 短轴进行 过滤， 以找到所述 光斑椭圆拟合 参数。 4.根据权利要求1所述的一种激光投影仪产线调光 聚焦检测方法， 其特征在于， 所述步 骤S2还包括： S201、 对边 缘保护滤波的ROI进行通道分离， 获取绿色通道；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115424008 A 2S202、 统计每个像素值的像素个数， 以对所述像素个数进行移动均值滤波， 据以得到像 素高斯分布； S203、 根据所述像素高斯分布， 截取低像素值高斯分布数据， 据以进行高斯曲线拟合， 得到高斯曲线的均值和标准差， 据以处 理得到自适应阈值； S204、 遍历所述绿色通道， 处 理所述绿色通道的每 个像素值， 据以得到光斑边界。 5.根据权利要求4所述的一种激光投影仪产线调光 聚焦检测方法， 其特征在于， 所述步 骤S202中， 利用下述逻辑表示所述像素高斯分布： 其中， f(x)表示高斯分布， μ为高斯曲线的均值， δ 为标准差 。 6.根据权利要求4所述的一种激光投影仪产线调光 聚焦检测方法， 其特征在于， 所述步 骤S203中， 利用下述逻辑处 理得到所述自适应阈值thresho ld： threshold＝ μ+3* δ。 7.根据权利要求4所述的一种激光投影仪产线调光 聚焦检测方法， 其特征在于， 所述步 骤S204中， 以下述逻辑处 理所述绿色通道的每 个所述像素值以得到所述 光斑边界： 其中， x,y为像素的行索引和列索引。 8.根据权利要求1所述的一种激光投影仪产线调光 聚焦检测方法， 其特征在于， 所述步 骤S4包括： S41、 根据 标准圆拟合的椭圆参数， 计算出椭圆与过椭圆中心且斜率为正1和 负1的直线 的4个交点； S42、 分别选取所述椭圆内的一块区域， 计算4个区域平均灰度值， 据以校验所述光斑灰 度是否符合所述预置标准。 9.根据权利要求8所述的一种激光投影仪产线调光 聚焦检测方法， 其特征在于， 所述步 骤S42中， 以下述逻辑校验所述 光斑灰度是否符合所述预置标准： S＝ π*a*b 其中， score为光斑与标准圆的相似度得分， Sgt为标准圆拟合椭圆面积， Sdt为光斑拟合 椭圆面积， a、 b分别为椭圆长短轴。 10.一种激光投影仪产线调光聚焦检测系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 调光斑模块包括： 调光斑图像预处理模块， 用以利用高斯模糊滤波方法滤波处理原始图像， 并利用Canny 边缘检测方法获取图像边缘轮廓， 据以进行轮廓 发现及椭圆拟合操作， 以检测获取标准圆 轮廓， 根据所述标准圆轮廓拟合第一最小外接矩形， 以根据所述第一最小外接矩形 的第一 矩形参数截取操作所述原 始图像， 以得到第一感兴趣区域， 据以完成图像预处 理； 光斑识别模块， 用以利用边缘保护滤波方法滤波处理所述第一感兴趣区域， 据以利用 高斯曲线拟合方法找到自适应阈值， 据以找到光斑边界， 利用所述Canny边缘检测方法再获权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115424008 A 3