本文關(guān)鍵詞：基于線性擴散板的高光抑制方法研究　出處：《哈爾濱理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：基于機器視覺的三維物體重建技術(shù)近年來在生產(chǎn)自動化、軍事防護、醫(yī)學(xué)診療和文物數(shù)字化等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。編碼結(jié)構(gòu)光作為機器視覺測量的一種方法,能夠快速而準(zhǔn)確的獲取被測物表面的三維信息,并根據(jù)這些信息對物體進行三維重構(gòu)。然而在三維測量的過程中由于被測物強反射表面產(chǎn)生的高光的存在,會造成三維信息缺失,無法進行高效精確的重構(gòu)。因此,研究有效的高光抑制方法來精確恢復(fù)強反射表面的三維形貌對于結(jié)構(gòu)光三維測量領(lǐng)域具有非常重要的科學(xué)意義。本文以抑制強反射表面高光為出發(fā)點,對現(xiàn)有的高光抑制方法進行研究,針對現(xiàn)有方法存在的問題,提出了基于線性擴散板的高光抑制方法�？傮w研究內(nèi)容如下:1.建立基于輻射度的擴散板抑制高光原理模型。首先從光路圖上分析傳統(tǒng)擴散板和微結(jié)構(gòu)擴散板的差異;然后再對不同類型的微結(jié)構(gòu)擴散板在透光率和均勻度上進行分析,選擇了性能優(yōu)異的線性擴散板;接著對立體角、輻射度和雙向反射分布函數(shù)等光輻射測量學(xué)中相關(guān)理論進行研究;最后在這些相關(guān)理論的基礎(chǔ)上建立了基于輻射度的擴散板抑制高光原理模型,得出特定高光點在有無線性擴散板系統(tǒng)下的輻射度大小。2.在結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)上,進行了強反射表面編碼光測量系統(tǒng)的設(shè)計。該系統(tǒng)的設(shè)計包括基于擴散板的實驗平臺設(shè)計與搭建、編碼圖案的選取以及為了提高測量精度對系統(tǒng)中投影儀和攝像機進行的標(biāo)定。3.采用本文提出的基于線性擴散板的高光抑制方法,對三組不同形狀、不同光滑度的強反射表面物體在有無線性擴散板的編碼光測量系統(tǒng)下進行三維重構(gòu)實驗,對比分析攝像機采集到的圖像和三維重構(gòu)圖像,對有無擴散板處理前后三維重構(gòu)圖中的高光像素點數(shù)目進行定量分析。從實驗重構(gòu)圖及數(shù)據(jù)中可以明顯看出,加入線性擴散板后重構(gòu)圖中的高光區(qū)域明顯減少,三組強反射物體的高光抑制倍率分別減少了37.4、3.83、2.98倍,且能有效恢復(fù)物體表面的紋理信息。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O43;TP391.41

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本文編號：1333501