工業(yè)內(nèi)窺鏡作為工業(yè)無損檢測技術(shù)(NDT)的一個(gè)重要組成部分,在民航,汽車,船舶等行業(yè)中具有非常廣泛的應(yīng)用,針對(duì)工業(yè)內(nèi)窺鏡測量功能的研究也因而成為了目前的熱點(diǎn)研究問題。論文針對(duì)使用工業(yè)內(nèi)窺鏡進(jìn)行場景三維測量的問題進(jìn)行了深入研究,基于從明暗恢復(fù)形貌(SFS)技術(shù),提出了一種可應(yīng)用于工業(yè)內(nèi)窺鏡的點(diǎn)光源照明下的新型尺度化SFS三維測量方法。該方法僅使用一張圖像即可還原具有尺寸信息的場景三維形貌,為研制具有三維形貌測量能力的商用工業(yè)內(nèi)窺鏡系統(tǒng)提供了一套可行的參考方案。本文涉及的主要研究成果包括:1.設(shè)計(jì)了應(yīng)用點(diǎn)光源照明的側(cè)視型工業(yè)內(nèi)窺鏡鏡頭,試制了鏡頭原型樣機(jī)。該系統(tǒng)采用側(cè)視雙CCD鏡頭設(shè)計(jì),通過點(diǎn)光源進(jìn)行照明,最大程度上減小了鏡頭結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,易于工程實(shí)現(xiàn),具有非常高的實(shí)用價(jià)值。2.提出了一種新型的近點(diǎn)光源標(biāo)定方法。該方法基于完整的點(diǎn)光源模型,使用高反光球與朗伯體平板作為標(biāo)定物,綜合使用立體視覺和最優(yōu)化,通過鏡面反射和漫反射的性質(zhì)完成光源位置和主光軸的標(biāo)定。3.提出了一種點(diǎn)光源模型下的尺度化SFS三維測量方法,在測量場景表面形貌的同時(shí)可以獲得準(zhǔn)確的尺度信息。該方法在點(diǎn)光源照明的情況下,將立體視覺中的相機(jī)參數(shù)矩陣應(yīng)用到SFS算法中,推導(dǎo)出了場景深度圖的求解公式,解決了SFS算法僅可還原場景形貌但無法獲得場景尺寸信息的問題。該方法對(duì)硬件系統(tǒng)要求較低,并具有很高的測量效率,特別適合于工業(yè)內(nèi)窺鏡的應(yīng)用。
【學(xué)位單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH878

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2807873