波前编码被动测距及三维成像技术研究

发布时间：2022-11-08 20:35

　　波前编码技术是一种结合了光学系统与图像处理的计算成像技术,通过在获取信息时已知的编码方式,可以有效地感知和修复目标的离焦变化,因此可以通过波前编码技术对物空间的距离或深度信息进行感知,达到被动测距与三维成像的目的,具有结构简单、响应度高、像质高等优点。本文主要对波前编码被动测距及三维成像技术进行研究,包括波前编码系统测距与三维成像的原理、光学系统,尤其是作为关键元件的相位掩模板的设计、被动测距及三维图像重构算法。主要内容包括:（1）波前编码被动三维成像技术理论研究。从傅里叶光学出发,在理论上论证波前编码系统点扩散函数与离焦像差的关系,对包括编码和解码理论、目标深度信息与离焦量的关联等在内的波前编码系统的被动三维成像理论进行研究。（2）相位掩模板的设计。首先研究相位掩模板优化的常用算法,根据基本光学系统优化得出相位掩模板参数的最优解,并对点扩散函数的形态与峰值位置进行理论计算分析、仿真分析与实验验证。（3）图像重构方法研究。提出一种波前编码三维图像重构算法,将离焦量、物空间距离信息与像空间点扩散函数峰值偏移量建立数学上的严格关系。首先通过MATLAB软件对算法进行仿真分析,其次通过搭建实... 

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1双目立体视觉成像原理图

结构光三维成像示意图

空间编码的典型方法

【参考文献】：
期刊论文
[1]Passive ranging and a three-dimensional imaging system through wavefront coding[J]. 张星煦,乔磊,赵廷玉,仇荣生.  Chinese Physics B. 2018(05)
[2]多目标拆卸线平衡问题的Pareto遗传模拟退火算法[J]. 汪开普,张则强,朱立夏,邹宾森.  计算机集成制造系统. 2017(06)
[3]基于遗传模拟退火算法的改进K-medoids算法[J]. 韩啸,刘淑芬,徐天琦.  吉林大学学报(工学版). 2015(02)
[4]一种便捷式小型物体三维重建方法[J]. 郑顺义,王晓南,马电.  武汉大学学报(信息科学版). 2015(02)
[5]基于双目立体视觉的快速人头检测方法[J]. 顾骋,钱惟贤,陈钱,顾国华,任建乐.  中国激光. 2014(01)
[6]基于线结构光视觉传感器的圆孔定位误差分析[J]. 薛婷,吴斌,张涛,叶声华.  光学精密工程. 2008(04)
[7]计算机视觉中双目视觉综述[J]. 沈洪宇,柴毅.  科技资讯. 2007(34)
[8]月球探测器自主软着陆中的三维重构技术研究[J]. 介鸣,尹航,黄显林.  宇航学报. 2007(04)
[9]三维测量中空间编码技术的研究[J]. 李红岩,达飞鹏,金亚.  应用光学. 2006(04)
[10]用立体视觉测量多自由度机械装置姿态的研究[J]. 阮晓东,李世伦,诸葛良,骆涵秀.  中国机械工程. 2000(05)

博士论文
[1]基于波前编码技术拓展三维集成成像系统景深的应用研究[D]. 王金刚.南开大学 2013



本文编号：3704520