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反求系统中图像获取与处理若干问题的研究

施启乐  
【摘要】:反求工程是一门综合运用计算机视觉,计算机图形学,控制理论,数字图像处理,传感器等各种先进理论、技术和方法的系统工程,是各学科交叉的前沿研究领域。HRE—IA是基于计算机双目视觉的激光扫描测量系统,作为一项成功商品化的研究成果,该系统取得了令人满意的效果。 本文围绕如何提高获取图像的质量、图像处理、三维重建、离散点云处理至CAD建模,重点讨论了测量硬件的选择,图像处理的算法,三维重构的原理,以及点云处理和通用CAD模型的建立等一系列关键性问题。 影响图像采集质量的因素有很多种,在本文中分析了测量硬件如镜头、CCD摄像机以及图像采集卡的各项性能与特点,并分别提出了选择标准,为今后这类硬件的选取提供了针对性很强的参考,同时详细地讲解了双通道同步图像采集软件的工作流程。 作为系统的一个重要环节,本文讨论了包括图像滤波、图像分割条纹细化、图像匹配等图像处理技术。另外针对各种条纹细化算法作了详细的讨论和实验对比,提出并实现了一种快速、高效、准确的条纹细化算法,给出了具体实现细节。 系统的应用模式是产品实用化必不可少的关键一环,作者在实践中总结并提出了一条成熟可行的三维散乱数据点的后处理方法,具有速度快、操作简便、精度损失低等特点。


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