弱透光環(huán)境下微構件機器視覺檢測關鍵技術研究.pdf

1、為實現(xiàn)微操縱裝配過程中微構件的靜動態(tài)狀況的高精度實時監(jiān)測，推動非接觸式微機器視覺檢測技術的發(fā)展，本文結合國家高科技研究發(fā)展計劃資助項目《基于超聲輻射力的微納構件三維遙操縱關鍵技術研究》，以機器視覺、數(shù)字圖像處理和小波變換等為理論和技術基礎，針對微操縱過程中弱透光環(huán)境下微構件靜動態(tài)相關參數(shù)的檢測，在開展微視覺圖像處理技術和微視覺檢測系統(tǒng)標定技術研究的基礎上，采用基于小波變換的亞像素邊緣檢測方法和最小外接矩形測量方法，實現(xiàn)了二維圖像中微構件

2、的形狀尺寸、方位角度及質心位置的精確測量，并結合相位相關技術和光流估計技術，發(fā)展了一種多尺度微位移的顯微視覺高精度檢測技術。同時，還開發(fā)了一套雙通道微視覺檢測系統(tǒng)，以滿足微操縱裝配應用的需求。具體內容包括：
　　 第一章，綜合論述了開展微機器視覺檢測技術研究的重要意義，對微機器視覺檢測技術的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢進行了系統(tǒng)總結，并在討論分析現(xiàn)有微機器視覺檢測關鍵技術優(yōu)缺點的基礎上，提出了本論文的研究內容及章節(jié)安排。
　　

3、第二章，在分析弱透光環(huán)境下微視覺圖像特性的基礎上，提出了具有全局和局部特性的SCLAHE圖像增強方法和基于多分辨率閾值的非均勻光照微視覺圖像實時分割方法，并與傳統(tǒng)圖像處理方法進行了實驗比較，得出了本章所提方法具有更高的精確性和魯棒性。
　　 第三章，對微機器視覺系統(tǒng)成像原理和畸變特性展開了研究，根據所建的微機器視覺標定模型，提出了基于多項式畸變補償?shù)腄LT微機器視覺系統(tǒng)標定方法，并通過實驗驗證了本章標定技術的可行性和有效性.

4、r>　　 第四章，發(fā)展了一種基于小波變換亞像素邊緣檢測的微構件二維尺寸測量方法和基于任意方位最小外接矩形的微構件角度及質心測量方法，并有機結合相位相關技術和光流估計技術，提出了一種多尺度微位移的顯微視覺高精度檢測技術。最后開展了計算機仿真和實驗研究，證實了本章所提方法能有效協(xié)調測量范圍和精度之間的矛盾。
　　 第五章，根據前三章提出的微機器視覺檢測理論和技術，構建了一套面向超聲輻射力微粒子操縱應用的雙通道微視覺檢測系統(tǒng)，并對檢