刀具预调仪的调焦技术应用研究

发布时间：2017-09-19 18:28

  本文关键词：刀具预调仪的调焦技术应用研究

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【摘要】：刀具预调仪俗称对刀仪，是集光学、计算机和精密测量等技术为一体的刀具检测仪器。本文设计了刀具预调仪的系统架构，包括硬件部分与软件部分。根据测量参数与测量指标将刀具预调仪分成三大部分，分别为机电部分、光学部分以及计算机部分，并对三部分进行了详细分析介绍，对光学部分做了重点介绍。 本文旨在提高测量过程中图片的清晰度，因此从光学系统出发进行研究。本文的重点是探究影响调焦的三个重要因素:调焦评价函数的选取、调焦窗口的选取以及调焦搜索策略的选取。首先，由于调焦评价函数多种多样，效果因被测对象特征不同而不同，因此，本文的目的是想要通过对多种调焦评价函数进行分析对比找到一种适合于刀具预调仪的调焦评价函数；其次，由于调焦窗口的大小以及区域的不同都会对调焦造成一定的影响，我们在原有的倒T型调焦窗口进行了改进，变成适用于刀尖形状的倒L型调焦窗口；最后，调焦搜索策略的选取是关键的一步，本文主要研究了自动调焦技术的两种方法：对焦深度法和离焦深度法。鉴于两种方法各自存在的缺点，本文整合出一种克服对焦深度法速度慢、离焦深度法精度低的方法，此方法先使用离焦深度法大幅度的缩小调焦范围，在使用对焦深度法调焦，找到最佳调焦位置。 本文设计了刀具测量实验平台，通过一系列调焦实验获得相关数据，，表明了本文方法的可行性，为解决工程问题提供了依据。
【关键词】：离焦深度法 对焦深度法 调焦评价函数 调焦窗口 调焦搜索策略
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG502;TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 自动调焦技术简介10-13
• 1.2.1 传统的调焦方法10-11
• 1.2.2 基于图像技术的自动调焦方法11-13
• 1.3 研究现状13-15
• 1.3.1 整体调焦技术研究进展13-14
• 1.3.2 调焦评价函数研究进展14-15
• 1.4 研究目的与意义15-16
• 1.5 本文的主要研究工作16-17
• 第二章 刀具预调仪的系统组成17-32
• 2.1 机电系统18-19
• 2.2 光学系统19-27
• 2.2.1 光学成像原理19-23
• 2.2.2 光学系统硬件23-27
• 2.3 软件系统27-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第三章 调焦评价函数的选择32-44
• 3.1 调焦评价函数的性能指标32-34
• 3.2 典型调焦评价函数34-40
• 3.2.1 基于梯度调焦评价函数35-37
• 3.2.2 基于频域调焦评价函数37-39
• 3.2.3 基于信息熵的评价函数39
• 3.2.4 基于统计学的调焦评价函数39-40
• 3.3 调焦评价函数性能试验分析40-43
• 3.4 调焦评价函数性能试验分析43-44
• 第四章 调焦窗口的选择44-53
• 4.1 调焦窗口选择法44-49
• 4.2 窗口区域选择法的比较49-52
• 4.2.1 不同大小对调焦特性曲线的影响49-51
• 4.2.2 不同区域对调焦特性曲线的影响51-52
• 4.3 本章小结52-53
• 第五章 调焦搜索策略的选择53-64
• 5.1 典型的调焦搜索策略53-58
• 5.2 改进的搜索策略58-62
• 5.3 本章小结62-64
• 第六章 总结与展望64-66
• 6.1 工作总结64-65
• 6.2 工作展望65-66
• 参考文献66-71
• 攻读硕士期间研究成果71-72
• 致谢72-73

【参考文献】

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1 祝世平,房建成,周锐;一种新的能量谱

本文编号：883244