求取激光光斑质心

一阶矩求取光斑质心：

　　第一步，计算图像中所有像素的灰度值之和

　　　　　　

　　第二步，计算图像中每个像素与其对应的x坐标的乘积之和；每个像素与其对应的y坐标的乘积之和

　　　　　　

 　　　　　　

　　第三步，分别计算质心坐标的x，y

　　　　　　

 　　　　　   

 二阶矩求取光斑质心：

　　第一步，和一阶矩求解过程一样，计算图像中所有像素的灰度值之和

　　　　　　

　　第二步，计算图像中每个像素与其对应的x坐标的平方的乘积之和；每个像素与其对应的y坐标的平方的乘积之和

　　　　　　

 　　　　　　

　　第三步，分别计算质心坐标的x，y

 　　　　　　

 　　　　　　

 完整代码：

// 质心检测.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//
#include<opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>
 
using namespace cv;
using namespace std;
 
Point2d First_moment_calculation_centroid(Mat Img);
Point2d Second_moment_calculation_centroid(Mat Img);
 
int main()
{
    Point2d point1;
    Mat Img = imread("高斯光斑2.tif");
    //point1 = First_moment_calculation_centroid(Img);
    point1 = Second_moment_calculation_centroid(Img);
    circle(Img, point1, 1, Scalar(0, 255, 0), -1); //第五个参数设为-1，表明这是个实点。
    imshow("Img", Img);
    cout << "质心坐标："<< point1 << endl;
    waitKey();
}
 
//一阶矩检测高斯光斑质心
Point2d First_moment_calculation_centroid(Mat Img)
{
    if (Img.channels() != 1)    //判断输入图像是否为灰度图，若不是转成灰度图
        cvtColor(Img, Img, COLOR_BGR2GRAY);
    
    int AllPointValue = 0;
    int x_AllPointValue = 0;
    int y_AllPointValue = 0;
    Point2d point;
    
    for (int i = 0; i < Img.rows; i++)    //计算图像所有点的的灰度值之和
    {
        for (int j = 0; j < Img.cols; j++)
        {
            AllPointValue += Img.at<uchar>(i, j);
        }
    }
    for (int i = 0; i < Img.rows; i++)    //计算图像点所有点灰度值与其坐标的乘积之和
    {
        for (int j = 0; j < Img.cols; j++)
        {
            x_AllPointValue += Img.at<uchar>(i, j) * j;
            y_AllPointValue += Img.at<uchar>(i, j) * i;
        }
    }
 
    //计算质心坐标并存储
    point.x = static_cast<double>(x_AllPointValue) / AllPointValue;
    point.y = static_cast<double>(y_AllPointValue) / AllPointValue;
 
    return point;
}
 
//二阶矩检测高斯光斑质心
Point2d Second_moment_calculation_centroid(Mat Img)
{
    if (Img.channels() != 1)    //判断输入图像是否为灰度图，若不是转成灰度图
        cvtColor(Img, Img, COLOR_BGR2GRAY);
 
    unsigned long long int AllPointValue = 0;
    unsigned long long int x_AllPointValue = 0;
    unsigned long long int y_AllPointValue = 0;
    Point2d point;
 
    for (int i = 0; i < Img.rows; i++)    //计算图像所有点的的灰度值之和
    {
        for (int j = 0; j < Img.cols; j++)
        {
            AllPointValue += Img.at<uchar>(i, j);
        }
    }
    for (int i = 0; i < Img.rows; i++)    //计算图像点所有点灰度值与其坐标的乘积之和
    {
        for (int j = 0; j < Img.cols; j++)
        {
            x_AllPointValue += static_cast<long long int>(Img.at<uchar>(i, j)) * j * j;
            y_AllPointValue += static_cast<long long int>(Img.at<uchar>(i, j)) * i * i;
        }
    }
 
    //计算质心坐标并存储
    point.x = sqrt(static_cast<double>(x_AllPointValue) / AllPointValue);
    point.y = sqrt(static_cast<double>(y_AllPointValue) / AllPointValue);
 
    return point;
}

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