基于线性扩散板的高光抑制方法研究

发布时间:2017-12-25 16:08

  本文关键词:基于线性扩散板的高光抑制方法研究 出处:《哈尔滨理工大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


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【摘要】:基于机器视觉的三维物体重建技术近年来在生产自动化、军事防护、医学诊疗和文物数字化等领域都有着广泛的应用前景。编码结构光作为机器视觉测量的一种方法,能够快速而准确的获取被测物表面的三维信息,并根据这些信息对物体进行三维重构。然而在三维测量的过程中由于被测物强反射表面产生的高光的存在,会造成三维信息缺失,无法进行高效精确的重构。因此,研究有效的高光抑制方法来精确恢复强反射表面的三维形貌对于结构光三维测量领域具有非常重要的科学意义。本文以抑制强反射表面高光为出发点,对现有的高光抑制方法进行研究,针对现有方法存在的问题,提出了基于线性扩散板的高光抑制方法。总体研究内容如下:1.建立基于辐射度的扩散板抑制高光原理模型。首先从光路图上分析传统扩散板和微结构扩散板的差异;然后再对不同类型的微结构扩散板在透光率和均匀度上进行分析,选择了性能优异的线性扩散板;接着对立体角、辐射度和双向反射分布函数等光辐射测量学中相关理论进行研究;最后在这些相关理论的基础上建立了基于辐射度的扩散板抑制高光原理模型,得出特定高光点在有无线性扩散板系统下的辐射度大小。2.在结构光三维测量系统的理论基础上,进行了强反射表面编码光测量系统的设计。该系统的设计包括基于扩散板的实验平台设计与搭建、编码图案的选取以及为了提高测量精度对系统中投影仪和摄像机进行的标定。3.采用本文提出的基于线性扩散板的高光抑制方法,对三组不同形状、不同光滑度的强反射表面物体在有无线性扩散板的编码光测量系统下进行三维重构实验,对比分析摄像机采集到的图像和三维重构图像,对有无扩散板处理前后三维重构图中的高光像素点数目进行定量分析。从实验重构图及数据中可以明显看出,加入线性扩散板后重构图中的高光区域明显减少,三组强反射物体的高光抑制倍率分别减少了37.4、3.83、2.98倍,且能有效恢复物体表面的纹理信息。
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O43;TP391.41

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本文编号:1333501

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