數(shù)字圖像相關(guān)方法作為傳統(tǒng)光學(xué)測量技術(shù)與現(xiàn)代數(shù)字圖像處理技術(shù)相結(jié)合的一種測量方式,常用于位移或應(yīng)變檢測中,其非接觸性測量理念對于生活與工程中的各方面應(yīng)用都有較為廣泛的影響。當(dāng)前亞像素?cái)?shù)字圖像相關(guān)方法的研究趨勢主要集中在計(jì)算效率和計(jì)算精度上,如何在保證位移/應(yīng)變測量精度的基礎(chǔ)上提高計(jì)算效率顯得尤為重要。因此本文的主要研究內(nèi)容為如何進(jìn)一步提高計(jì)算精度以及減少數(shù)字圖像亞像素程序算法的搜索時間,并對常用位移/應(yīng)變檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行探討,以更好地滿足實(shí)際工程檢測的要求。研究了一種幾何重心法的亞像素提取算法,針對常用亞像素算法的計(jì)算時間較長,抗干擾能力較弱等方面進(jìn)行了改進(jìn),旨在探索一種算法內(nèi)容較為簡便并且計(jì)算精度較高的在線測量技術(shù)手段。本文主要研究內(nèi)容如下:首先闡述了數(shù)字圖像相關(guān)方法基本理論,總結(jié)現(xiàn)有的工程測量方式的局限性,討論目前數(shù)字圖像相關(guān)方法的便捷性和研究現(xiàn)狀,基于幾種常用的亞像素位移算法理論及檢測方式提出了位移測量中存在的問題。對常用的曲面擬合算法和梯度算法等亞像素測量算法進(jìn)行比較。對現(xiàn)有的二元一次曲面擬合、二元二次曲面擬合和高斯曲面擬合公式,以及梯度法中常用的梯度算子進(jìn)行介紹。在此基礎(chǔ)上...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來源與背景
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究目的及意義
    1.2 常用測量方法
        1.2.1 光纖微位移測量
        1.2.2 激光干涉檢測技術(shù)
        1.2.3 數(shù)字圖像測量方法
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 理論發(fā)展
        1.3.2 數(shù)字圖像相關(guān)方法的應(yīng)用
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 幾何重心法的算法理論基礎(chǔ)
    2.1 二維數(shù)字相關(guān)方法基本原理
        2.1.1 數(shù)字相關(guān)方法理論概述
        2.1.2 面內(nèi)變形公式
        2.1.3 常用相關(guān)系數(shù)函數(shù)
    2.2 常用亞像素搜索算法及其比較
        2.2.1 曲面擬合法
        2.2.2 梯度法
        2.2.3 牛頓迭代法
    2.3 幾何重心法亞像素位移算法概述
        2.3.1 基本原理
        2.3.2 整像素算法原理
        2.3.3 亞像素算法原理
        2.3.4 誤差修正
        2.3.5 抗噪能力對比
    2.4 本章小結(jié)
第三章 亞像素測量系統(tǒng)的構(gòu)建
    3.1 實(shí)驗(yàn)裝置及搭建
        3.1.1 主要實(shí)驗(yàn)裝置
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)平臺的搭建
    3.2 散斑圖片的獲取
    3.3 顯微攝像頭圖像采集分析界面
    3.4 計(jì)算結(jié)果的系統(tǒng)標(biāo)定
    3.5 本章小結(jié)
第四章 數(shù)字圖像相關(guān)方法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證
    4.1 算法指數(shù)值的改變實(shí)驗(yàn)
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)過程
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.2 不同背景光亮度測量對比
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)過程
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.3 同一材質(zhì)測量對比
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)過程
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.4 不同材質(zhì)測量對比
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)過程
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 亞像素標(biāo)定驗(yàn)證
        4.5.1 實(shí)驗(yàn)過程
        4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.6 計(jì)算時間比較
        4.6.1 實(shí)驗(yàn)過程
        4.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.7 誤差
        4.7.1 系統(tǒng)誤差
        4.7.2 隨機(jī)誤差
    4.8 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況



本文編號：3773201