精密制造中面向微型元器件的三维重建相关技术研究

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1、工程硕士学位论文精密制造中面向微型元器件的三维重建相关技术研究作者姓名陈雅工程领域控制工程校内指导教师胡跃明教授校外指导教师李胜高级工程师所在学院自动化科学与工程学院论文提交日期2016年3月ResearchofThree-dimensionalReconstructionforMicro-componentsinPrecisionManufacturingADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChenYaSupervisor：Prof.HuYuemingSouthChinaUniversityofTechnologyGuang

2、zhou，China分类号：TP391学校代号：10561学号：201321012769华南理工大学硕士学位论文精密制造中面向微型元器件的三维重建相关技术研究作者姓名：陈雅指导教师姓名、职称：胡跃明教授申请学位级别：工程硕士学科专业名称：控制工程论文形式：□产品研发□工程设计□√应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：图像处理与模式识别论文提交日期：2016年3月1日论文答辩日期：2016年3月22日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：陈雪梅委员：胡跃明、高红霞、张梅、罗家祥华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明；所虽交的论文是本人在导师的指导下

3、独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ■标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集你已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中臥明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承祖。作者签名：日期年３月巧曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留，即：研、使用学位论文的规定究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可Ｗ公布学位论文的全部或、部分内容，可允许采用影印

4、、缩印或其它复制手段保存汇编学位论文。一致本人电子文档的内容和纸质论文的内容相。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。＿口不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库）），传播学位论文的全部或部分内容。＂＂请在Ｗ上相应方框内打Ｖ（）接作者签名：日期：ｍＬ年３月日Ｉ，指导教师签名：若終处日期：年３月巧曰每作者联系电话：＾电子邮賴：联系地址（含邮编）：摘要近年来，随着微电子产业的迅猛发展，集成电路的各类微型元器件作为整个

5、微电子产业的核心，其质量对最终的产品质量起着决定性的作用。精密制造中面向微型元器件的传统人工目测和二维扫描等方法无法满足日益全面的检测要求，因此三维重建技术的研究在生产过程中对提高测量精度、效率和范围，获取更加全面、直观的三维检测数据具有重要意义和应用价值。本文研究得到了国家高技术研究发展计划(863计划)“精密表面组装技术及成套装备”的支持。本文致力于研究高精度的微型元器件三维重建实现过程中的相关技术，论文总体思路是：首先搭建三维重建系统模型，进行摄像机标定和角点特征检测，接着由摄像机采集微型元器件的条纹投影图像并进行预处理，最后根据光栅投影原理设计占宽比例法对微型元器件实现三维重建。具体研

6、究工作主要包括以下几个方面：1、建立面向微型元器件的三维重建系统模型。在现有技术的基础上，采用主动式视觉测量法，结合光栅投影测量原理搭建系统模型，并对工作原理和设计展开描述。2、提出一种基于180°旋转算子的角点检测算法。该算法针对标定图像的特征，利用均方差和重合度形态综合提取角点，能较好地提高摄像机标定的精度。3、研究改进式分离型混合双边滤波的优化算法。在进行图像预处理时，针对采集的微型元器件彩色光栅投影图像，本文采用双边滤波去噪并提出其优化算法。该算法维数分离且结合多种滤波方法，能更好地保留边缘特征和图像信息。4、设计出一种新的基于彩色光栅条纹的占宽比例法。该方法基于元器件表面形状的线性特

7、性，通过计算条纹的编解码信息和节距的占宽比例，得到光栅条纹偏移量与物体表面高度间的关系。在MATLAB平台采用本文方法对不同芯片进行实验，三维重建结果精度高，效果良好。关键字：三维重建；微型元器件；摄像机标定；光栅投影；双边滤波IABSTRACTWiththerapiddevelopmentofmicro-electronicsindustryinrecentyears,differenttype