光斑定位方法、装置、设备及介质与流程

本申请涉及光学校准领域，特别是涉及到一种光斑定位方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、近年来，随着视力矫正技术的发展，尤其是离焦镜片（如渐进多焦点镜片、周边离焦控制镜片等）在青少年近视防控中的广泛应用，对于眼轴长度测量的需求日益增加。传统的眼轴长度测量方法通常只关注眼睛中心位置的数据，然而，为了更精准地定制离焦镜片，需要对眼睛除中心外的多个位置的眼轴长度进行测量。

2、在进行多方位眼轴长度测量时，要求被测者注视不同方向，以便仪器能够捕捉到各个方向的眼轴数据。这一过程的关键在于精确地定位当前测量方位的光斑。然而，在实际操作中，环境杂光干扰以及人眼转动导致的光斑移动，使得准确识别和定位指定方位的光斑变得非常具有挑战性。这些问题不仅可能导致测量失败，还会影响最终配镜参数的准确性，进而影响矫正效果。

3、因此，现有的光斑定位方法往往依赖于静态图像分析，容易受到背景噪声的影响，尤其是在复杂光照条件下，难以实现高精度的光斑定位的技术问题，亟待解决。

技术实现思路

1、本申请的主要目的为提供一种光斑定位方法、装置、设备及介质，旨在解决现有的光斑定位方法往往依赖于静态图像分析，容易受到背景噪声的影响，尤其是在复杂光照条件下，难以实现高精度的光斑定位的技术问题。

2、为了实现上述发明目的，本申请提出一种光斑定位方法，所述方法包括：

3、基于第一启动指令控制当前图像区域中指定方位的灯珠闪烁；

4、基于成像装置按照时序采集多张当前图像区域的图像，形成光斑图像序列；

5、按时间先后顺序对所述光斑图像序列依次相邻的两光斑图像进行灰度值相减，并取绝对值进行累加，得到闪烁热图；

6、对所述闪烁热图进行二值化分割，得到定位图；

7、识别所述定位图中的亮区，得到定位的光斑位置。

8、进一步地，所述基于第一启动指令控制当前图像区域中指定方位的灯珠闪烁的步骤，包括：

9、识别第一启动指令中指定方位的灯珠对应的启动顺序；

10、按照所述启动顺序，控制所述指定方位的灯珠以预设频率闪烁指定时长或次数。

11、进一步地，所述基于成像装置按照时序采集多张当前图像区域的图像，形成光斑图像序列的步骤，包括：

12、基于预设的采集频率，启动所述成像装置对当前图像区域的进行连续的图像采集，其中所述预设的采集频率基于指定方位上的灯珠的闪烁频率设置，用以采集到指定方位上的灯珠亮与灭的不同状态；

13、当满足预设条件后，停止对当前图像区域的图像采集，得到光斑图像序列。

14、进一步地，所述按时间先后顺序对所述光斑图像序列依次相邻的两光斑图像进行灰度值相减，并取绝对值进行累加，得到闪烁热图的步骤，包括：

15、对获取到的光斑图像序列中的光斑图像进行预处理，得到预处理图像；

16、从连续采集的光斑图像序列中选择第一张和第二张图像作为起始的图像对；

17、基于起始的图像对按照时间顺序依次确定相邻的光斑图像产生的图像对；

18、对每一对图像对，逐像素地计算所述图像对中两个图像对应位置上的灰度值差；

19、基于灰度值差的差异值，取所述差异值的绝对值，得到绝对灰度值；

20、将所述绝对灰度值依次累加到同一个累积矩阵；

21、根据每次的累加结果更新所述累积矩阵，直到完成最后一个图像对对应的累计矩阵的更新，形成所述闪烁热图。

22、进一步地，所述对所述闪烁热图进行二值化分割，得到定位图的步骤，包括：

23、对所述闪烁热图进行预处理，得到预处理闪烁热图；

24、基于预设的阈值对所述预处理闪烁热图进行像素点转换，得到二值化后的预处理闪烁热图；

25、对二值化后的预处理闪烁热图应用形态学操作，得到所述定位图。

26、进一步地，所述基于预设的阈值对所述预处理闪烁热图进行像素点转换，得到二值化后的预处理闪烁热图的步骤之前，包括：

27、基于同步机制，识别当前所述预处理闪烁热图在图像采集时所述灯珠对应的指定方位；

28、基于所述指定方位，确定预先设定的坐标范围，定义包含目标灯珠的感兴趣区域；

29、对于所述感兴趣区域，基于使用自适应算法计算所述感兴趣区域内部像素点的阈值，得到预设的阈值。

30、进一步地，所述识别所述定位图中的亮区，得到定位的光斑位置的步骤，包括：

31、识别并标记所述定位图中所有的连通域，用以过滤掉面积过小或形状不符合预设大小的像素区域；

32、对于每个符合条件的连通域，计算所述连通域质心坐标作为最终的光斑位置。

33、本申请的第二方面提出一种光斑定位装置，包括：

34、控制模块，用于基于第一启动指令控制当前图像区域中指定方位的灯珠闪烁；

35、形成模块，用于基于成像装置按照时序采集多张当前图像区域的图像，形成光斑图像序列；

36、累加模块，用于按时间先后顺序对所述光斑图像序列依次相邻的两光斑图像进行灰度值相减，并取绝对值进行累加，得到闪烁热图；

37、分割模块，用于对所述闪烁热图进行二值化分割，得到定位图；

38、识别模块，用于识别所述定位图中的亮区，得到定位的光斑位置。

39、本申请的第三方面提出一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述中任一项所述方法的步骤。

40、本申请的第四方面还包括一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述方法的步骤。

41、有益效果：本申请通过控制指定方位的灯珠按照预定模式闪烁，并利用成像装置连续采集图像序列形成闪烁热图，实现了在复杂环境下对目标光斑的高精度定位。该方法显著提高了系统的抗干扰能力，能够有效区分目标光斑与环境杂光及其他非目标光源，确保了测量结果的稳定性和可靠性。通过灰度值相减累加及二值化分割优化处理，不仅提升了定位精度，还使得最终得到的定位图更加清晰明确。整个过程自动化程度高，简化了操作流程，降低了人为因素带来的误差，特别适用于需要测量多个眼轴位置的应用场景。

技术特征：

1.一种光斑定位方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的光斑定位方法，其特征在于，所述基于第一启动指令控制当前图像区域中指定方位的灯珠闪烁的步骤，包括：

3.根据权利要求1所述的光斑定位方法，其特征在于，所述基于成像装置按照时序采集多张当前图像区域的图像，形成光斑图像序列的步骤，包括：

4.根据权利要求1所述的光斑定位方法，其特征在于，所述按时间先后顺序对所述光斑图像序列依次相邻的两光斑图像进行灰度值相减，并取绝对值进行累加，得到闪烁热图的步骤，包括：

5.根据权利要求1所述的光斑定位方法，其特征在于，所述对所述闪烁热图进行二值化分割，得到定位图的步骤，包括：

6.根据权利要求5所述的光斑定位方法，其特征在于，所述基于预设的阈值对所述预处理闪烁热图进行像素点转换，得到二值化后的预处理闪烁热图的步骤之前，包括：

7.根据权利要求1所述的光斑定位方法，其特征在于，所述识别所述定位图中的亮区，得到定位的光斑位置的步骤，包括：

8.一种光斑定位装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本申请涉及光学校准技术领域，特别是涉及到一种光斑定位方法、装置、设备及介质，其中方法包括：基于第一启动指令控制当前图像区域中指定方位的灯珠闪烁；基于成像装置按照时序采集多张当前图像区域的图像，形成光斑图像序列；按时间先后顺序对所述光斑图像序列依次相邻的两光斑图像进行灰度值相减，并取绝对值进行累加，得到闪烁热图；对所述闪烁热图进行二值化分割，得到定位图；识别所述定位图中的亮区，得到定位的光斑位置。本申请实现了在复杂环境下对目标光斑的高精度定位，显著提高了系统的抗干扰能力，能够有效区分目标光斑与环境杂光及其他非目标光源，确保了测量结果的稳定性和可靠性。

技术研发人员：向祖松,易永忠
受保护的技术使用者：万灵帮桥医疗器械（广州）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/3