基于圆拟合的非完整圆激光光斑中心检测算法

基于圆拟合的非完整圆激光光斑中心检测算法1. 背景非完整圆是指中心不在圆心的圆形图案，例如激光光斑。激光光斑被广泛应用于激光打印、激光切割、激光焊接等领域。光斑的中心位置需要被精确地确定，以确保高质量

基于圆拟合的非完整圆激光光斑中心检测算法 1.背景 非完整圆是指中心不在圆心的圆形图案，例如激光光斑。激光光斑 被广泛应用于激光打印、激光切割、激光焊接等领域。光斑的中心位置 需要被精确地确定，以确保高质量的加工效果。因此，在工业和科研领 域，精确检测非完整圆的中心位置是很重要的问题。 2.现有的中心检测算法 目前，常见的检测非完整圆中心的算法包括基于边缘检测的算法、 基于直线拟合的算法、基于椭圆拟合的算法等。但这些算法存在着一些 问题。 边缘检测算法对噪声和干扰非常敏感，易受图像分辨率和光照条件 的影响。直线拟合算法只适用于存在直线的图案，不适用于圆形图案。 椭圆拟合算法在圆形图案中有较好的适应性，但计算复杂度会随着椭圆 的偏心率或旋转角度的增加而增加。 因此，需要提出一种精度高、稳定性好、计算复杂度小的中心检测 算法。 3.基于圆拟合的非完整圆激光光斑中心检测算法 本文提出了一种基于圆拟合的非完整圆激光光斑中心检测算法。该 算法首先对图像进行预处理，包括直方图均衡化、高斯滤波和锐化等。 然后，从图像中选取一部分像素进行圆拟合。为了提高拟合精度，我们 采用最小二乘法进行圆拟合。 具体而言，对于一个像素点$(x_i,y_i)$，圆心为$(a,b)$，半径为 $R$，其圆方程为： $(x_i-a)^2+(y_i-b)^2=R^2$ 将其转化为标准式：