機(jī)器視覺非朗伯曲面成像理論在曲面檢測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、利用視覺圖像技術(shù)檢測(cè)曲面特征零件的表面缺陷時(shí)，受曲面成像一致性差的影響，形成包含缺陷區(qū)域的復(fù)雜曲面圖像。針對(duì)復(fù)雜曲面圖像中表面缺陷提取這一難題，研究了非朗伯曲面成像理論和曲面表面缺陷的檢測(cè)方法。
　　首先，針對(duì)定向入射、半球形出射的表面反射幾何光學(xué)模型，采用了便于調(diào)控及建模分析的平行光源?；诒砻娣瓷涔夥纸獾乃枷雽㈦p向反射分布函數(shù)分解成四個(gè)基函數(shù)的線性組合，得到了平面反射模型的一般表達(dá)式。然后，重點(diǎn)分析了屬于該通用組合模型的三種具

2、有代表性的表面反射模型，包括Lambert反射模型、Oren-Nayar反射模型、Ward反射模型。采用數(shù)值計(jì)算方法獲得了這三種反射模型的反射圖。最后，將平面反射模型與曲面方程結(jié)合獲得曲面反射的光強(qiáng)在空間內(nèi)的分布。依次采用上述三種反射模型計(jì)算出了O形曲面在不同光照方位與不同觀測(cè)方位下的理論輻射強(qiáng)度圖像。
　　選擇O形橡膠密封圈作為被測(cè)樣品，進(jìn)行了密封圈局部平面與完整的上表面的輻射測(cè)量實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，橡膠密封圈表面符合Ward反

3、射模型。利用曲面上高亮度區(qū)域的形狀特征參數(shù)作為比較參考依據(jù)，定量描述了實(shí)測(cè)圖像與仿真圖像的差異，并依據(jù)差異最小化的思想對(duì)Ward反射模型中的參數(shù)進(jìn)行了估算。結(jié)合實(shí)測(cè)圖像與仿真圖像中高亮度區(qū)域的輪廓形狀變化對(duì)O形圈局部表面的朝向進(jìn)行了分析。
　　帶有表面缺陷的曲面圖像中高亮度區(qū)域的數(shù)量與不帶表面缺陷的曲面仿真圖像中高輻射強(qiáng)度區(qū)域的數(shù)量是不相等的。根據(jù)由仿真圖像確定出的灰度閾值提取出曲面圖像中的所有高亮度區(qū)域，再結(jié)合正常曲面的高亮度區(qū)