基于立体对金属断口三维重建

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1、分类号密级UDC注1学位论文基于立体对的金属断口三维重建(题名和副题名)汤磊(作者姓名)指导教师姓名康戈文副教授、博士电子科技大学成都(职务、职称、学位、单位名称及地址)申请学位级别硕士专业名称控制理论与控制工程论文提交日期2007.4论文答辩日期2007.5学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2007年4月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。摘要摘要金属断口的识别与分类对于改进设备，防止构件发生断裂具有一定的指导意义。利用立体对成像技术可以获得断裂表面的完整三维信息，这为深入理解断裂微观过程提供了良好的基础。本文利用图像处理和

2、计算机立体视觉的研究成果，完成了一个扫描电镜(SEM)立体对图像的三维重建算法。计算机立体视觉的主要研究内容是由多幅二维的平面图像恢复出被摄物体的三维坐标，而其中基于两幅图像的双目立体对技术则是一个研究热点。双目立体对技术的基本原理是模仿人眼与人类视觉的立体感知过程，从两个视点观察同一景物，以获取不同视角下的感知图像，通过三角测量原理计算图像像素间的位置偏差，以获取景物的三维信息。一个完整的双目立体对视觉系统通常可以分为图像获取、预处理、特征提取、立体匹配、深度计算和深度插值等六大部分。本论文主要是在图像特征提取、立体匹配、离散点插值这几方面的内容展

3、开研究。首先根据选择的立体对成像系统模型阐述了立体对成像的基本原理。其次，对图像特征提取等预处理方法进行详尽地分析，通过实例对算法进行实验。同时，对图像匹配问题涉及的内容包括图像匹配方式、立体对匹配质量等进行了总结。最后，以特征提取与图像匹配研究为基础，针对不同类型的金属断口图像提出了基于图像特征点的匹配方法，并通过对匹配所得到的立体对恢复深度信息，然后对这些离散的深度信息进行多种插值处理，取得了较好的重建效果。关键词：立体对，特征提取，立体匹配，插值，三维重建IABSTRACTABSTRACTTherecognitionandclassificat

4、ionofmetallicfracturesurfaceshavecertainguidancetoimproveequipmentsandconsequentlyavoidthehappeningofrupture.Entire3-Dinformationoffracturesurface,whichprovidesfinebasisforgoingdeepintotheunderstandingofmicrocosmicfractureprocess,canbeobtainedbymakinguseofthetechnologyofstereov

5、ision.AnalgorithmofSEM3-Dsurfacemeasurementandreconstructionhasbeenestablishedonpersonalcomputerbasedontheresearchaccomplishmentofimageprocessingandcomputervision.Themainresearchcontentofcomputervisionisreconstructingthe3-Dinformationfrommanypiecesof2-Dimages,andthebinocularcom

6、putervisiontechnologybasedontwopiecesofimagesisahotspotofresearch.Thebasalprincipleofbinocularcomputervisioniscopyingpersoneyeandhumanperceptionprocess,observingthesamesceneryfromtwoviewpointstogainimagesfromdifferentvisualangle,andthengainingthe3-Dinformationofthescenerybycalc

7、ulatingimagepixeldeviationwithtriangulationprinciple.Aentirebinocularcomputervisionsystemgenerallycontainsgainingofimage,pretreating,extractingoffeature,stereomatching,calculatingandinterpolatingofdepth,etc.Thispapermainlyfocusesonfeatureextracting,stereomatchinganddiscretepoin

8、tinterpolating.Firstly,accordingtothestereovisionsyste