ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ АЛГОРИТМІВ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ЛІНІЇ ЛАЗЕРА ДЛЯ ПРИСТРОЇВ 3D-СКАНУВАННЯ

Надіслано: Березень 05, 2024
Переглянуто: Березень 12, 2024
Прийнято: Квітень 01, 2024
1
Національний університет Львівська політехніка
2
Національний університет Львівська політехніка

Проведено порівняльний аналіз алгоритмів визначення та розпізнавання центру лазерної лінії, описано проблематику у цьому напрямі, принцип дії, негативні та позитивні сторони кожного методу. Показано можливості їх застосування за допомогою програмного коду. Тестування алгоритмів проведено із використанням засобів мови Python і бібліотеки OpenCV. Продемонстровано, що якість фінального результату у методі екстремумів значною мірою залежить від якості підібраних параметрів для фільтру Баттерворта. Натомість метод сірої гравітації істотно залежний від правильності визначення кута падіння лазера. Проаналізовано швидкодію та точність для кожного алгоритму.

[1]  X. Shi, Y. Sun, H. Liu, L. Bai, and C. Lin, "Research on laser stripe  characteristics and centerex traction algorithm for desktop laser scanner," SN Applied Sciences, vol. 3, pp. 1-12, 2021.

[2]  H. F. Wang, Y. F. Wang, J. J. Zhang, and J. Cao, "Laser stripe center detection under the condition of uneven scattering metal surface for geometric measurement," IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 69, no. 5, pp. 2182-2192, 2019.

[3]  J. Salvi, X. Armangue ́, and J. Batlle, "A comparative review of camera calibrating methods with accuracy evaluation," Pattern Recognition, vol. 35, pp. 1617-1635, 2002.

[4] D. Lanmanand G. Taubin, "Build your own 3D scanner: optical triangulation for beginners," in ACM SIGGRAPH ASIA Courses, 2009, pp. 1-94.

[5] R. B. Fisherand D. K. Naidu, "A comparison of algorithms for subpixel peak detection," in Image Technology, Advancesin Image Processing, Multimedia and Machine Vision, 1996, pp. 385–404.

[6] R. B. Fisher, "Subpixel estimation," in Computer Vision: A Reference Guide, pp. 1217-1220, Springer International Publishing, 2021.

[7] J. Forest, J. Salvi, E. Cabruja, and C. Pous, "Laser stripe peak detector for 3D scanners. A FIR filter approach," in Proceedings of the 17th International Conference on Pattern Recognition, 2004. ICPR 2004., vol. 3, pp. 646-649, IEEE.

[8] B. Dierickx, "Cmos image sensors: concepts and limits. A short course given at Photonics West," 2000.

[9] H. G. Adelmann, "Butter worth equations for homomorphic filtering of images," Computersin Biology and Medicine, vol. 28, no. 2, pp. 169-181, 1998.

[10] S. S. Al-Amriand N. V. Kalyankar, "Image segmentation by using  threshold techniques," arXivpreprint arXiv:1005.4020, 2010.

[11]  D. Sundararajan, "The discrete Fourier transform: theory, algorithms  and applications," World Scientific, 2001.

[12] S. A. Broughtonand K. Bryan, "Discrete Fourier analysis and wavelets: applications to signal and image processing," JohnWiley&Sons, 2018.

[13]  A. Patra, S. Bandyopadhyay, D. Chakraborty, and A. Saha, "A Novel Approach to Compression of Satellite Images Using Butter worth Filtering," in Information, Photonics and Communication: Proceedings of Second National Conference, IPC 2019, pp. 179-183, Springer Singapore, 2020.

[14]  Y. Li, J. Zhou, F. Huang, and L. Liu, "Sub-pixel extraction of laser stripe center using an improved gray-gravity method," Sensors, vol. 17, no. 4, p. 814, 2017.

[15]  X. Chen, G. Zhang, and J. Sun, "An efficient and accurate method for real-time processing of light stripe images," Advances in Mechanical Engineering, vol. 5, p. 456927, 2013.

[16] Bestech Australia. Using Precision Laser Scanners For Quality Control In Manufacturing. (Mar. 29, 2023) Accessed: Mar. 11, 2024. [Online]. Available: https://www.bestech.com.au/wp-content/uploads/2023/03/Using-Precision-Laser-Scanners-for-Quality-Control-in-Manufacturing.jpg