第31卷第7期2023年4月Vol.31No.7Apr.2023光学精密工程OpticsandPrecisionEngineering结合互相关和B样条插值的激光三角光斑定位董晶鑫1，万松2，周丽平3，赵辉1，陶卫1*（1.上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海201100；2.上海西虹桥导航技术有限公司，上海201100；3.上海卫星工程研究所，上海201700）摘要：激光三角光斑定位通常受到像点光斑偏态的影响，为提高激光三角位移传感器的测量精度和物面适应性，在分析激光三角光斑的偏态特征的基础上，针对偏态特性提出了一种基于互相关和非均匀有理B样条插值的光斑定位算法。对光斑信号采取时域和空域相结合的滤波处理方法，降低外部噪声干扰。引入邻域标定光斑进行互相关运算，充分利用光斑偏态分布的灰度和位置相似性约束，确定像素级相关系数分布。最后，对相关系数序列进行三次非均匀有理B样条插值细分，实现亚像素级光斑质心定位。在激光三角位移传感器中验证算法，实验结果表明：该算法通过结合互相关和非均匀有理B样条插值细分，将测量重复性误差降低至0.4μm，精度相对于传统定位算法显著提高；同时，在互相关算法中采用的邻域标定光斑模板不仅容易获取，几何相似度更高，而且对不同物面特性的适应性更强。本文方法精度高、适应性强，为有效提升激光三角位移传感器的性能提供了新的技术路径。关键词：激光三角法；光斑中心；定位误差；互相关；非均匀有理B样条中图分类号：TP274.5文献标识码：Adoi：10.37188/OPE.20233107.1000Lasertriangularspotpositioningcombinedwithcross-correlationandB-splineinterpolationDONGJingxin1，WANSong2，ZHOULiping3，ZHAOHui1，TAOWei1*（1.SchoolofElectronicInformationandElectricalEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai201100，China；2.ShanghaiWestHongqiaoNavigationTechnologyCo，Ltd.，Shanghai201100，China；3.ShanghaiInstituteofSatelliteEngineering，Shanghai201700，China）*Correspondingauthor，E-mail：taowei@sjtu.edu.cnAbstract：Lasertriangulationspotlocationisusuallyaffectedbytheskewnessoftheimagespot.Toim⁃provethemeasurementaccuracyandsurfaceadaptabilityofthelasertriangulationdisplacementsensorbyanalyzingtheskewnesscharacteristicsofthelasertriangulationspot，thispaperproposesanovelspotloca⁃tionalgorithmbasedoncross-correlationandnon-uniformrationalB-splineinterpolation.Fi...
