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。更進一步地,本文設(shè)計了一種自適應(yīng)的視角選擇算法,來降低時間復(fù)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(jù),本論文設(shè)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(chǔ),其他子孔徑通過設(shè)計的濾波核為對其進行優(yōu)化。通過將該算法應(yīng)用到實際模型中,對比中心子孔徑成像的結(jié)果,提升了結(jié)果的完整性,驗證了算法的有效性。然后,為了降低融合算法的時間復(fù)雜度,本文研究了一種基于貢獻度準(zhǔn)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(yīng)用到實際的模型中,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，所以要介紹兩個方面：結(jié)構(gòu)光遮擋問題的研究現(xiàn)狀以及光場相機應(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(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(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(diào)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(diào)制度圖，采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)選擇每個點調(diào)制度最大驗?zāi)康�。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(fù)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(diào)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(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】：
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(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：3596763