三維形貌測量技術對于如今的科技生產生活越來越重要,結構光測量技術作為其中一種應用廣泛的技術,無接觸,精度高。然而由于其本身的三角測量系統(tǒng)原理,導致這種技術對于測量某些復雜形貌物體會出現(xiàn)自遮擋問題,影響最終結果的完整性。本文將一種新興的圖像采集設備—光場相機引入到結構光系統(tǒng)中,構建光場結構光系統(tǒng),并且提出了整合光場多視角數(shù)據的融合算法來解決自遮擋問題,提高最終結果的完整性。更進一步地,本文設計了一種自適應的視角選擇算法,來降低時間復雜度,最后對于本文工作的實驗系統(tǒng)工作流程做了介紹。首先,為了融合光場多視角數(shù)據,本論文設計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),將一個個子孔徑視為“像素”,以中心子孔徑為基礎,其他子孔徑通過設計的濾波核為對其進行優(yōu)化。通過將該算法應用到實際模型中,對比中心子孔徑成像的結果,提升了結果的完整性,驗證了算法的有效性。然后,為了降低融合算法的時間復雜度,本文研究了一種基于貢獻度準則子孔徑選擇算法。將子孔徑貢獻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,通過實驗分析確定了貢獻度的計算方法,然后應用到實際的模型中,將選擇出... 

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

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

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

圖 1-2 典型的結構光系統(tǒng)內外研究現(xiàn)狀究主要想通過利用光場相機來解決結構光技術存在的自遮擋問題，所以要介紹兩個方面：結構光遮擋問題的研究現(xiàn)狀以及光場相機應用于結構光研究現(xiàn)狀。結構光遮擋問題的研究現(xiàn)狀光系統(tǒng)由于其三角測量的結構特性，導致投影儀的覆蓋范圍和相機的覆不能重合，因此就會出現(xiàn)由于物體表面的凹凸不平而導致的自遮擋問題，a)所示的是結構光系統(tǒng)自遮擋問題的原理圖，圖中可以到看投影儀所產生光能夠完全覆蓋待測物體，然而由于結構光系統(tǒng)本身的三角測量關系，圖域就無法被相機采集到，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，改為垂即相機與投影儀同光軸，這樣，投影光所覆蓋的范圍都能被相機采集叫做調制度測量技術[22-26]。這種方法的系統(tǒng)原理圖如圖 1-4 所示，個分光器，雖然投影儀和相機在不同的角度，卻能夠達到同光軸的效三角測量不同，這種方法主要是計算調制度的變化而不是計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制度圖，采取適當?shù)募夹g選擇每個點調制度最大驗目的。其中文獻[22]中采用傅里葉變換法和濾波方法來計算采集，誤差大，不適用復雜物體；文獻[23]中采用相移法來獲取每個位置而每個位置至少需要三幀以上的相位圖像，不適合實時測量；文獻[論文中獲取調制度的方法進行了不同程度的改進。這種方法普遍需測量步驟，而且在結構光技術分里面主要來測量縱深物體，并不具

【參考文獻】：
博士論文
[1]基于計算機視覺的大尺度三維幾何尺寸測量方法及應用[D]. 張益昕.南京大學 2011

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



本文編號：3596763