盾構(gòu)自動(dòng)激光導(dǎo)向系統(tǒng)的實(shí)際測(cè)量環(huán)境中存在著一些背景干擾光， 如安裝在管片拼裝機(jī)上的日光燈、管片上的照明燈等。干擾光會(huì)使激光標(biāo)靶中 CCD 圖像的信噪比降低，導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法精確地計(jì)算出激光光斑中心坐標(biāo)。當(dāng)兩幀 CCD 圖像中背景干擾光的位置和強(qiáng)度不變時(shí)， 采用差圖像法可以有效地消除干擾光的影響，從而得到干凈的光斑圖像。但是當(dāng)背景干擾光存在微移動(dòng)時(shí)，得到的差圖像上會(huì)殘留有背景干擾光，圖像的信噪比低，此時(shí)差圖像法將不再適用。為了適應(yīng)背景的微移動(dòng)， 楊志華等提出了基于補(bǔ)償差分的目標(biāo)檢測(cè)方法， 對(duì)由于攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)引起的背景移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償再進(jìn)行差分運(yùn)算。先通過(guò)對(duì)背景中特征較明顯的區(qū)域進(jìn)行匹配，得到背景的偏移量后再進(jìn)行背景差分。這種方法在背景中有明顯結(jié)構(gòu)特征時(shí)配準(zhǔn)精度較高，此時(shí)能取得較好的背景補(bǔ)償效果。由于本文中的背景干擾光比較單一且灰度均勻， 因此很難找到一個(gè)特征明顯的區(qū)域進(jìn)行匹配。此外劉永信等利用圖像形態(tài)學(xué)處理來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)。先用差圖像法提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息，再通過(guò)形態(tài)學(xué)的連接運(yùn)算和閉運(yùn)算來(lái)消除差圖像中殘留的背景噪聲。由于精確計(jì)算光斑中心坐標(biāo)需對(duì)光斑邊緣進(jìn)行檢測(cè)，而該方法中的形態(tài)學(xué)處理需要對(duì)光斑圖像進(jìn)行二值化， 這將破壞光斑的邊緣梯度，從而導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行光斑邊緣檢測(cè)。綜上所述，以上兩種方法均不適用。針對(duì)上述問(wèn)題，本文利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)和圖像差分設(shè)計(jì)了一種激光光斑識(shí)別算法。該算法無(wú)需對(duì)背景區(qū)域進(jìn)行匹配即可消除背景干擾光微移動(dòng)的影響， 并且處理結(jié)果較好的保持了光斑的灰度。