6 / 8
5. Вычислить оценочную функцию
Δ =
vuuuut
M
=20
X
i
=1
N
=20
X
j
=1
(
δ
(
x
i
;
y
j
))
2
MN
,
где
x
i
= 1
. . . N
,
y
j
= 1
. . . M
.
6. Найти такие значения переменных
(
х
0
;
y
0
)
, при которых оценоч-
ная функция
Δ
принимает минимальное значение. Эти координаты
являются искомыми координатам центра изображения автоколлима-
ционной точки.
На рис. 4 показано местоположение найденного с помощью пред-
ложенного алгоритма поиска энергетического центра изображения ав-
токоллимационной точки с точностью до 0,5 px. Из рисунка следует,
что энергетический центр изображения автоколлимационной точки на-
ходится в пикселе с координатами
(10; 10)
, а именно — в IV четверти
данного пиксела (заштрихованная область на рис. 4). Для более точно-
го определения искомых координат необходимо уменьшить значение
шага, с которым перемещается аппроксимирующая функция Гаусса по
фрагменту изображения.
К достоинствам данного метода стоит отнести его простоту и на-
глядность. Однако он не лишен следующих недостатков:
а) алгоритм не предусматривает предварительного подавления шу-
мов в изображении. Поэтому пока его можно применять только на
малошумных изображениях;
б) большое число итераций.
Дальнейшая работа над алгоритмом предполагает введение пред-
варительной бинаризации и сегментации изображения. Данные опера-
ции помогут значительно сократить число итераций при определении
координат энергетического центра изображения автоколлимационной
точки и, следовательно, сократить время вычислений и нагрузку на
ЭВМ.
Ввиду своей простоты данный алгоритм может быть записан на
языках программирования высокого уровня, таких как C++, Java и др.
Алгоритм может служить основой для вычислительного программ-
ного обеспечения ряда современных цифровых автоколлимационных
приборов, позволяющих осуществлять измерения с высокой степенью
точности.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Экспериментальный
анализ инструментальной погрешности измерительно-
го канала оптико-электронной системы контроля поверхностей сложной
формы / Н.В. Барышников, Д.Г. Денисов, И.В. Животовский, В.Е. Карасик,
В.Я. Менделеев // Метрология. 2014. № 11. С. 3–15.
2.
Креопалова Г.В.
,
Лазарева Н.Л.
,
Пуряев Д.Т.
Оптические измерения / под общ.
ред. Д.Т. Пуряева. М.: Машиностроение, 1997. 264 с.
122 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2016. № 2