發(fā)布時(shí)間：2022-01-19 11:22

　　三維形貌測量技術(shù)對于如今的科技生產(chǎn)生活越來越重要,結(jié)構(gòu)光測量技術(shù)作為其中一種應(yīng)用廣泛的技術(shù),無接觸,精度高。然而由于其本身的三角測量系統(tǒng)原理,導(dǎo)致這種技術(shù)對于測量某些復(fù)雜形貌物體會(huì)出現(xiàn)自遮擋問題,影響最終結(jié)果的完整性。本文將一種新興的圖像采集設(shè)備—光場相機(jī)引入到結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)中,構(gòu)建光場結(jié)構(gòu)光系統(tǒng),并且提出了整合光場多視角數(shù)據(jù)的融合算法來解決自遮擋問題,提高最終結(jié)果的完整性。更進(jìn)一步地,本文設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)的視角選擇算法,來降低時(shí)間復(fù)雜度,最后對于本文工作的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)工作流程做了介紹。首先,為了融合光場多視角數(shù)據(jù),本論文設(shè)計(jì)了一種基于濾波核的子孔徑融合算法。該算法受到光場角度超分辨率工作的啟發(fā),將一個(gè)個(gè)子孔徑視為“像素”,以中心子孔徑為基礎(chǔ),其他子孔徑通過設(shè)計(jì)的濾波核為對其進(jìn)行優(yōu)化。通過將該算法應(yīng)用到實(shí)際模型中,對比中心子孔徑成像的結(jié)果,提升了結(jié)果的完整性,驗(yàn)證了算法的有效性。然后,為了降低融合算法的時(shí)間復(fù)雜度,本文研究了一種基于貢獻(xiàn)度準(zhǔn)則子孔徑選擇算法。將子孔徑貢獻(xiàn)度定義為該子孔徑對中心子孔徑無效像素區(qū)域所提供的有效值量,通過實(shí)驗(yàn)分析確定了貢獻(xiàn)度的計(jì)算方法,然后應(yīng)用到實(shí)際的模型中,將選擇出... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

三維形貌測量技術(shù)分類其中，隸屬于非接觸測量方法的光學(xué)測量由于其不會(huì)對待測物體造成影響，

圖 1-2 典型的結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)內(nèi)外研究現(xiàn)狀究主要想通過利用光場相機(jī)來解決結(jié)構(gòu)光技術(shù)存在的自遮擋問題，所以要介紹兩個(gè)方面：結(jié)構(gòu)光遮擋問題的研究現(xiàn)狀以及光場相機(jī)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)光研究現(xiàn)狀。結(jié)構(gòu)光遮擋問題的研究現(xiàn)狀光系統(tǒng)由于其三角測量的結(jié)構(gòu)特性，導(dǎo)致投影儀的覆蓋范圍和相機(jī)的覆不能重合，因此就會(huì)出現(xiàn)由于物體表面的凹凸不平而導(dǎo)致的自遮擋問題，a)所示的是結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)自遮擋問題的原理圖，圖中可以到看投影儀所產(chǎn)生光能夠完全覆蓋待測物體，然而由于結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)本身的三角測量關(guān)系，圖域就無法被相機(jī)采集到，最后造成該區(qū)域的信息缺失，使得最終三維形不完整。就目前來說，主要有以下兩種方法來解決這個(gè)問題：

圖 1-3 自遮擋問題第一種方法是改變系統(tǒng)測量原理，不利用三角測量的原理，改為垂即相機(jī)與投影儀同光軸，這樣，投影光所覆蓋的范圍都能被相機(jī)采集叫做調(diào)制度測量技術(shù)[22-26]。這種方法的系統(tǒng)原理圖如圖 1-4 所示，個(gè)分光器，雖然投影儀和相機(jī)在不同的角度，卻能夠達(dá)到同光軸的效三角測量不同，這種方法主要是計(jì)算調(diào)制度的變化而不是計(jì)算相位物體的三維信息。該方法需要通過不斷地移到投影儀與被測物體的形變圖像來獲取調(diào)制度圖，采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)選擇每個(gè)點(diǎn)調(diào)制度最大驗(yàn)?zāi)康�。其中文獻(xiàn)[22]中采用傅里葉變換法和濾波方法來計(jì)算采集，誤差大，不適用復(fù)雜物體；文獻(xiàn)[23]中采用相移法來獲取每個(gè)位置而每個(gè)位置至少需要三幀以上的相位圖像，不適合實(shí)時(shí)測量；文獻(xiàn)[論文中獲取調(diào)制度的方法進(jìn)行了不同程度的改進(jìn)。這種方法普遍需測量步驟，而且在結(jié)構(gòu)光技術(shù)分里面主要來測量縱深物體，并不具

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]基于計(jì)算機(jī)視覺的大尺度三維幾何尺寸測量方法及應(yīng)用[D]. 張益昕.南京大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于圖像序列的三維重建技術(shù)研究[D]. 錢蕾.南京信息工程大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3596763