隨著高新技術產(chǎn)業(yè)如電子、通信、生物醫(yī)學工程等領域相關產(chǎn)品逐漸向小型化、微型化的發(fā)展,從而對其外形尺寸加工的精度也不斷地提高,因此對目前的測量技術提出了更高的要求,并促進其向高精度、集成化、高速度方向發(fā)展。在小尺寸物體三維(3-Dimensional,3D)測量的應用背景下,基于激光干涉條紋結構光投影的3D測量方法具有系統(tǒng)結構靈活、條紋投影清晰、環(huán)境適應力強等優(yōu)點而受到眾多科學家關注。本文設計開發(fā)了一套基于嵌入式平臺的3D測量系統(tǒng),并針對測量過程出現(xiàn)的問題改進了系統(tǒng)硬件結構與相關軟件算法,取得了較好的測量效果,本文主要工作如下:(1)基于光的偏振特性對測量系統(tǒng)的激光干涉條紋結構光投影與圖像采集進行了優(yōu)化,通過添加偏振鏡降低環(huán)境光強的影響;裁剪干涉條紋圖像獲得待測物體關鍵區(qū)域并濾除圖像內(nèi)噪聲點,然后基于高斯變換函數(shù)對干涉條紋圖像的背景光強進行了均衡化處理,進一步提高了圖像的亮度均勻性。(2)設計了參考條紋圖像自動生成算法;通過基于光纖干涉條紋圖像中未被調(diào)制部分擬合一組條紋模型以代替待測物體所在區(qū)域,然后根據(jù)條紋像素灰度值的余弦分布特性進行優(yōu)化,最終恢復出完整、準確的參考條紋圖像,實現(xiàn)了只需...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容和結構安排
第二章 激光干涉結構光投影3D測量原理分析
    2.1 激光干涉結構光投影條紋生成原理與性質分析
        2.1.1 激光干涉條紋生成原理
        2.1.2 激光干涉條紋性質分析
        2.1.3 小尺寸物體3D測量場景分析
    2.2 3D測量系統(tǒng)數(shù)學模型構建
    2.3 3D測量系統(tǒng)硬件選型與設計
    2.4 3D測量軟件運行環(huán)境
    2.5 本章小結
第三章 激光干涉結構光物體3D測量關鍵技術
    3.1 基于光偏振原理的圖像采集與處理
        3.1.1 光偏振原理分析
        3.1.2 光纖干涉條紋圖像采集與預處理設計
    3.2 基于高斯函數(shù)的干涉條紋圖像校正處理
    3.3 基于結構光投影條紋性質的參考條紋圖像生成算法
        3.3.1 結構光投影條紋空間位置分布分析
        3.3.2 參考條紋圖像生成算法的設計
    3.4 光纖干涉條紋圖像相位分布提取
    3.5 條紋相位解包裹處理
    3.6 數(shù)據(jù)保存與3D結果展示
    3.7 本章小結
第四章 3D測量系統(tǒng)實驗結果及分析
    4.1 測量系統(tǒng)平臺搭建
    4.2 測量系統(tǒng)數(shù)學模型參數(shù)標定實驗
    4.3 小尺寸物體3D測量實驗
    4.4 測量系統(tǒng)時間效率與精確度分析
        4.4.1 相同測量平臺不同算法耗時與精確度分析
        4.4.2 不同測量平臺相同算法耗時與精確度分析
    4.5 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 工作總結
    5.2 工作展望
參考文獻
碩士期間發(fā)表論文和參加科研情況
致謝



本文編號：3908281