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《湖南大学》 2004年
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基于数字相移条纹投影三维测量的数据处理方法研究

郑刚  
【摘要】:光学非接触式三维形面测量技术是光学、图像与视觉检测的一个重要分支,它在产品质量控制、机器视觉、医学诊断等方面有着极其广泛的应用前景。但是,如何快速准确地获取被测物体三维形面的技术现在仍然是一项重要而困难的研究课题。本文提出一种基于数字条纹投影与数字相移技术的三维形面测量系统。与传统相移系统相比,主要从两方面提高了系统的测量精度:第一,新的数字投影系统可以产生具有高亮度与高对比度的标准正弦投影条纹,从而提高系统的分辨率与测量精度。第二,利用计算机软件精确控制条纹相移,避免传统相移系统引入的各种误差。 在图像预处理方面,并非单纯采用常用滤波方法滤除随机噪声。本文根据投影条纹图的特性,采用旋滤波方法滤除投影条纹图中的随机噪声,同时不损害条纹信号的重要信息。此外,尝试对实际条纹图进行正则化处理,尽量抑制条纹幅值变化与背景变化等系统噪声。 在相位提取与相位去包裹方面,采用相移法提取相位主值图,并首次提出基于去包裹可靠性的相位去包裹方法。此算法采用排序的方法,将像素点按一定的可靠性选择标准排序放入队列,并以此序列进行相位去包裹。与传统方法相比,能够自动避开噪声,解决相位去包裹中阴影遮挡以及空洞等问题,克服了传统去包裹方法中的误差传播效应,准确快速地对全场进行相位去包裹。 最后通过对平面的测量实例分析投影条纹的周期与相移次数对测量精度的影响,同时以佛像头和吸尘器模型为例分折比较洪水相位去包裹方法和基于可靠性的相位去包裹方法。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG806

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘娜娜;基于图像处理的棒材自适应计数方法研究[D];江苏科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 张广军,田叙;结构光三维视觉及其在工业中的应用[J];北京航空航天大学学报;1996年06期
2 王佳,金伟其;人体外形三维光学测量方法的研究[J];光电子·激光;2001年08期
3 宋万忠,苏显渝;基于结构光投影的三维物体识别[J];光电子·激光;1999年01期
4 马民,张东升;最小二乘相位解包络方法[J];光学技术;2002年01期
5 马少鹏,金观昌,代树红;应用时域相位解包方法的三维形貌测量系统[J];光学技术;2002年05期
6 高勃,王建,王忠义,殷功杰,袁艳,刘波,胡敏;牙冠表面三维光学测量和重建方法[J];光子学报;2000年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邢青青;罗新斌;;基于小波去噪和机器视觉的边缘检测[J];四川有色金属;2009年01期
2 汪祖柱,沈晓璐;基于C语言实现的若干排序算法和分析[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2004年01期
3 周猛;李钢;;图像处理中一种高效消除噪声的算法研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年02期
4 刘大刚,王明年;数码摄像技术在隧道位移信息采集中的应用[J];地下空间;2004年03期
5 陈向伟,王龙山,刘庆民,崔治;基于CCD图像的圆度误差测量的研究[J];半导体光电;2004年04期
6 陈向伟,王龙山,刘庆民;图像测量技术在微型齿轮测量中的应用[J];半导体光电;2004年06期
7 包立君;浦昭邦;唐文彦;;航空接插件线簧孔视觉检测系统的研制[J];半导体光电;2006年03期
8 刘晨;费业泰;卢荣胜;张勇斌;陈晓怀;;主动三维视觉传感技术的研究[J];半导体光电;2006年05期
9 沈少伟;颜树华;周春雷;李锷;童慧鹏;;基于CCD视觉的螺纹参数自动检测技术研究[J];半导体光电;2007年06期
10 苏中;夏艳;吴细宝;;基于激光双目视觉系统的直径测量[J];半导体光电;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 季铮;张剑清;詹总谦;;基于特征不变量的目标识别定位方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 刘磊;王永骥;;基于单目视觉的机器人动态目标识别与跟踪[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 周艳;唐权华;金炜东;;基于自适应噪声检测的彩色图像插值滤波算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 陈文颉;刘劲;甘名刚;;基于NMI特征匹配及位置预测的目标自动跟踪及其DSP实现[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 吴能伟;;3D靶标的摄像机标定方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
6 张新洁;谢哲东;;用于精密位移测量的视频引伸计系统的研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
7 张炜;蒋大林;郎芬玲;曹广鑫;王秀芬;;图像处理技术应用于选矿领域的综述[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
8 周灿林;李剑峰;徐建强;李方义;高成勇;司书春;王红星;;铝盖质量光学在线检测研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
9 郭厚焜;罗晖;Xi Kevin;林风涛;;光栅条纹图像方向自适应滤波方法[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
10 廖娟;罗锡文;张智刚;胡炼;;基于LabVIEW的农业机械视觉导航[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
3 孙贤斌;三维信息获取技术中定标与图形包含问题的研究[D];华中科技大学;2010年
4 韩守东;纹理建模与图切分优化方法研究[D];华中科技大学;2010年
5 陈志国;基于群体智能的机器视觉的关键技术研究[D];江南大学;2010年
6 李鹤喜;基于视觉反馈的焊接机器人自主示教关键技术研究[D];华南理工大学;2010年
7 王富治;视觉检测的几个关键问题研究[D];电子科技大学;2011年
8 贾奋励;电子地图多尺度表达的研究与实践[D];解放军信息工程大学;2010年
9 康锋;基于视觉特征的早期农林火灾检测方法的基础研究[D];浙江大学;2010年
10 曹建伟;直拉式单晶硅生长炉的关键技术研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 饶吉来;基于图像处理的型面联接件检测技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 郑纪业;基于H.264的校园视频监控系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
3 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
4 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
5 刘文昊;基于模糊聚类和纹版辅助的织物疵点检测算法研究[D];浙江理工大学;2010年
6 刘国栋;基于ARM与DSP的机器视觉硬件平台设计与研究[D];郑州大学;2010年
7 韩亚丽;图像精密测量算法研究[D];郑州大学;2010年
8 钟取发;动态环境下早期烟雾、火苗的视频分级检测研究[D];浙江理工大学;2010年
9 张云珠;工业机器人手眼标定技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 宋晓玥;基于TDPCA与SPIHT的高光谱压缩和降维算法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈至坤;潘晓娣;王福斌;周亚罗;刘杰;;基于神经网络的钢筋计数方法研究[J];传感器与微系统;2010年08期
2 李俊生;图像非线性滤波技术的研究[J];常州工学院学报;2005年02期
3 陈浩,王景中,姚光明;基于类圆分割的棒材计数图像识别[J];工程图学学报;2004年04期
4 赵娟;黄春艳;;车牌识别系统中的图像预处理研究[J];华北水利水电学院学报;2011年03期
5 王卫勇,朱玉泉;一种基于多模板覆盖的钢筋计数方法[J];计算机与现代化;2005年05期
6 张文杰;王大通;李洁;;基于模板匹配的多目标精确粘连分割算法[J];计算机与现代化;2011年06期
7 杜冉;朱蓉;;基于2D Gabor滤波器和LBP的车牌识别研究[J];科技广场;2011年03期
8 许刚,李传湘,石岗,柳劲松;小波理论在图象中的应用(I)[J];武汉水利电力大学学报;1996年05期
9 朱晓明;姚明海;;基于局部二元模式的人脸表情识别[J];计算机系统应用;2011年06期
10 成鹏飞;杨帆;言立强;张马林;王仲;;基于机器视觉的钢棒自动计数系统[J];冶金自动化;2008年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 陈浩;捆扎线材图像处理的识别方法研究[D];北方工业大学;2004年
2 陈光一;基于形状的复杂背景下物体识别与拟合技术研究[D];浙江工业大学;2006年
3 邓凯;针对钢筋计数系统的图像处理方法研究[D];东南大学;2006年
4 王玲;基于LBP的特征提取研究[D];北京交通大学;2009年
5 王涛;地震资料解释系统中若干问题的研究[D];西安科技大学;2009年
6 王丹;基于各向异性高斯滤波的图像边缘检测方法[D];西安电子科技大学;2010年
7 冯爱平;棒材自动计数在线图像处理方法应用研究[D];东北大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杜颖,李真,张国雄;三维曲面的光学非接触测量技术[J];光学精密工程;1999年03期
2 由志福,钟约先,袁朝龙,许庆红,曹起骧;投影栅相位法三维形体检测精确解相方法的研究[J];光学学报;1999年01期
3 殷功杰,朱传贵,刘波,薛鸣球,高勃;小尺寸物体三维面形高精度测量[J];光子学报;1997年09期
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6 殷功杰,朱传贵,刘波,薛鸣球;利用自适应阈值条纹调制度分析方法进行位相去包裹研究[J];兵工自动化;1998年01期
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10 钱克矛,续伯钦,伍小平;光学干涉计量中的位相测量方法[J];实验力学;2001年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙利峰;孙文磊;;逆向工程在三维实体检测中的应用[J];机械制造与自动化;2006年01期
2 齐红衢;沈毅;雷金锋;;ZYF-3型织物悬垂三维测试仪的误差分析[J];浙江理工大学学报;2009年06期
3 徐国新;;基于三维光栅扫描测量布点优化及模型重构[J];辽宁科技学院学报;2006年01期
4 刘红旗;项鑫;李军杰;;三维激光扫描原理及其在露天矿测量中的应用[J];科技资讯;2009年03期
5 王金星;蒋向前;徐振高;李柱;;空间直线度坐标测量的不确定度计算[J];华中科技大学学报(自然科学版);2005年12期
6 张苏豫;邹奉元;丁笑君;池金米;;基于SVM的青年女子体型分类研究[J];浙江理工大学学报;2008年01期
7 温武;王金变;王巧玲;;三维人体测量技术在服装工业中的应用[J];艺术与设计(理论);2010年10期
8 李成贵,李行善,强锡富;三维表面微观形貌的测量方法[J];宇航计测技术;2000年04期
9 王宫;钟约先;袁朝龙;马扬飚;李仁举;;大面积形体三维测量数据拼接技术的研究[J];机械设计与制造;2007年09期
10 尹丽萍;于晓洋;吴海滨;;格雷码与相移结合的结构光三维测量技术研究[J];哈尔滨理工大学学报;2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谢凤阳;;模拟科普广播的终结与数字科普广播的探索[A];中国科技新闻学会第八次学术年会论文集[C];2005年
2 万大斌;李国祥;颜昌平;;建设长江“数字航道”的构想[A];中国科协2004年学术年会14分会场海洋开发与可持续发展论文汇编[C];2004年
3 应荷香;;共建共享环境下数字测绘档案馆建设构想[A];第三届长三角科技论坛(测绘分论坛)暨'2006江苏省测绘学术年会论文集[C];2006年
4 毕思文;王湘;罗述谦;王微;曹昕;景东升;翟利剑;罗春和;;数字人体(人体系统数字学)的概念、框架、内涵和应用[A];中国中西医结合学会第七届精神疾病学术讨论会论文汇编[C];2002年
5 卞鸿巍;金志华;许江宁;;新型的稳定式CCD数字航空拍摄系统[A];中国惯性技术学会光电技术专业委员会第五次学术交流会暨重庆惯性技术学会第九次学术交流会论文集[C];2002年
6 傅德志;左家哺;王英伟;李春雨;李兴锋;;数字植物区系及其应用程序[A];中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编(1933—2003)[C];2003年
7 李东;;基于彩色结构光投影的动态三维测量技术[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
8 叶芃;王厚军;田书林;;手持数字示波表技术研究[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
9 梁广军;刘晨晖;吴阿惠;;C波段4位PIN数字移相器[A];1997年全国微波会议论文集(上册)[C];1997年
10 戚晓杰;;数字超常表达的艺术[A];跨世纪的中国修辞学[C];1999年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报特约记者 靳闻;从数字看发展[N];新清华;2005年
2 ;数字上虞[N];浙江日报;2005年
3 特约记者 郭超 本报记者 荆宝洁;数字哈继铭[N];中国房地产报;2005年
4 本报记者 程悠悠;柏第埃:用数字说话[N];第一财经日报;2005年
5 本报记者 杨文兴;我市全力构建“数字汕头”[N];汕头日报;2005年
6 吕妍;中外名牌高校竞相移师苏州[N];新华日报;2002年
7 通讯员 张艳萍;数字背后看挖潜[N];物资信息报;2005年
8 张召虎;两位S先生与CKD数字[N];中国经营报;2005年
9 记者 梁红兵;ADI:架桥“模拟”与“数字”间[N];中国电子报;2005年
10 邱红杰 周婷玉;不容乐观的数字[N];新华每日电讯;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王文格;基于计算机视觉的大型复杂曲面三维测量关键技术研究[D];湖南大学;2003年
2 吕晓旭;光学相移位相测量系统的设计研制与实验[D];天津大学;2004年
3 王华;高密度全场主动离焦三维测量方法的研究[D];四川大学;2004年
4 韦争亮;基于彩色编码的结构光动态三维测量及重构技术研究[D];清华大学;2009年
5 程捷;近代数字理论与方法的研究[D];浙江大学;2001年
6 于辉;发动机故障图像的三维测量、视觉重建与识别方法研究[D];南京航空航天大学;2002年
7 惠梅;表面微观形貌测量中相移干涉术的算法与实验研究[D];中国科学院西安光学精密机械研究所;2001年
8 李少梅;数字地貌晕渲理论与技术的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
9 李朝辉;基于相移干涉法的微表面轮廓仪的研究[D];天津大学;2004年
10 刘杰;多功能宏观/细观云纹干涉测试系统的研究及其应用[D];清华大学;1999年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑刚;基于数字相移条纹投影三维测量的数据处理方法研究[D];湖南大学;2004年
2 罗春红;基于数字相移条纹投影技术的三维测量[D];湖南大学;2004年
3 龙兴明;三维测量中的图像处理技术研究[D];重庆师范大学;2005年
4 李俊;图形图像技术在牙颌模型数字化处理中的应用[D];昆明理工大学;2005年
5 戴强;结构光三维视觉测量系统标定方法研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
6 郎治国;结构光表面形状测量系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2004年
7 刘志春;支持激光控制平地作业的智能三维地形测量系统的研究开发[D];中国农业大学;2005年
8 王晓波;牙磨耗量计算机辅助三维测量的研究[D];第四军医大学;2002年
9 李子祥;L5椎弓根影像解剖学研究及对PVP手术的指导意义[D];青岛大学;2005年
10 朱立峰;用于三维测量的高精度激光三角探头的研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2007年
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