探究结构光法形体检测系统中的条纹图像处理

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1、东南大学硕士学位论文结构光法形体检测系统中的条纹图像处理姓名：盖绍彦申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：宋文忠;达飞鹏20040301东南大学硕士学论文摘要摘要投影光栅法是一种非接触性快速获取三维物体轮廓的检测方法。用普通白光将矩形光栅或者正弦光栅投影于被测物体表面上，由于物体外形凹凸等几何形状变化而在物体表面产生畸变条纹，这些畸变条纹就包含了物体表面形状的三维信息，由CCD摄像头摄取这些畸变条纹信息，对这些图像进行相应的处理，得到有关条纹中心线的二维信息，然后再根据相应的数学转换模型和重构算法对物体的轮廓进行重构，就可以得到被测物

2、体表面的三维外形数据信息。本文的第一章对三维物体形状检测技术的现状做了介绍，并简单说明了要重点研究的内容。第二章先简单描述了投影光栅法检测物体形状的整体流程，然后重点介绍了其中的数字图像处理模块，包括处理图像时用的数据结构，对图像进行滤波，二值化的算法，以及软件中用到的关键技术：面向对象技术。第三章详细讨论了条纹图像的细化，先描述并比较了几种经典的算法，然后研究亚像素定位技术，应用形心法和二次曲线拟合进行细化工作，以进一步提高细化结果的精度。第四章探讨了条纹编码的方法，在检测时，辨别出条纹的次数是必要的一步，本章介绍了灰阶码法，并提出了边界编码法。

3、第五章对全文进行了总结。关键词三维检测畸变条纹阈值分割细化亚像素曲线拟合灰阶码东南大学硕士学论文AbstractGratingProjectionisamethodthatcapturesthe3-Dsurfaceprofilometryofanobjectwithoutanycontactbuthighspeed．Becauseof血ecragginessofthe3-Dsurface，thedistortionstripesappearwhenthecommonrectangulargratingorsinegratingisprojected

4、ontotheobjectsurface，whichincludesinformationaboutthe3-Dsurfaceprofilometry．TheimagesincludingdistortionstripesaretakenbyCCDcamera．The2-Dstripesinformationisgotafterprocessingtheseimages．Onthebasisofmathematicreconstructionmodelandarithmetic，the3-Dsurfaceprofilometrydataaregot

5、ten．Inthispaper,thechapter1makeasurveyofthe3-Dshapemeasurement，showsthepositionthatwhatIresearchlieinthisarea．Inchapter2，thebasicprocessofgratingprojectionaredescribedsimply．Then，themoduleofimageprocessingareintroduced，includingthedatastructureandarithmeticofimagefilteringandi

6、magethresholding．Theoriented-objecttechniquearealsodescribed．Chapter3ismairayaboutthethiningofimage，somesutraarithmeticaredescribedandcompared．Then，westudythesubpixelmeasurementtechniques，andusecurvefittinginimagethiningtoimprovetheprecisionoftheresult．Thechapter4studieshowtoc

7、odethegratingpattern．Discriminatingtheorderofthegratingpatternisimportantingratingprojection．TheGrayCodemethodisintroduced，andwepresentamethodnamedbordercodemethod．Weconcludedinchapter5．Keywords：3dMeasurement；DeformedGratingPattern；Threshold；Thining；Subpixehcurvefitting；GrayCo

8、demethod；II学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所