Moire等高技術(shù)在物體三維測(cè)量中的應(yīng)用研究.pdf

1、Moire 條紋技術(shù)作為一種物體三維形貌的測(cè)量手段在科學(xué)分析、工業(yè)控制、生物工程、生物醫(yī)學(xué)以及材料學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的用途，它具有無(wú)接觸、非破壞性、測(cè)速快、精度高等特點(diǎn)。圖像處理技術(shù)的發(fā)展有效的提高了Moire 條紋法測(cè)量的性能，使系統(tǒng)具有更高精度的測(cè)量能力。最近些年，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)成熟的將Moire 條紋技術(shù)應(yīng)用到許多軍民工程領(lǐng)域,而國(guó)內(nèi)發(fā)展緩慢，研究開(kāi)發(fā)相關(guān)的實(shí)用技術(shù)是十分必要的。 本文首先對(duì)應(yīng)用于測(cè)量物體形貌的幾種M

2、oire 條紋法進(jìn)行理論探討，然后選擇等高M(jìn)oire 法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，論文最后提出一種對(duì)光路稍作改進(jìn)的Moire 拓?fù)錅y(cè)量方法。光載波條紋法處理機(jī)理簡(jiǎn)單，但對(duì)光源及其它實(shí)驗(yàn)器件的精度要求很高，光路方位設(shè)計(jì)比較苛刻，相位解調(diào)容易產(chǎn)生較大誤差。比較而言，Moire 等高法更容易實(shí)現(xiàn)。論文后面改進(jìn)的Moire 拓?fù)浞ńY(jié)合了二者的長(zhǎng)處。 對(duì)光路實(shí)驗(yàn)得到的等高M(jìn)oire 條紋圖像，進(jìn)行預(yù)處理、二值化、圖像細(xì)化及灰度插值重建等一系列處理，最

3、終模擬出物體三維圖像。其中圖像預(yù)處理包括直方圖均衡化、中值濾波、局部增強(qiáng)、同態(tài)濾波增強(qiáng)等工序；圖像細(xì)化采用的是在反復(fù)實(shí)踐的基礎(chǔ)上得出的模板卷積法，細(xì)化之前需圖像分割和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)腐蝕；圖像重建所采用的是根據(jù)本次細(xì)化條紋的特點(diǎn)提出的一種新型灰度插值重建法，它將杠桿法作用于圖像掃描，首先進(jìn)行等高線各象素點(diǎn)高度賦值，然后用杠桿法插值重建。本文提出的同態(tài)濾波、模板細(xì)化及三維重建方法在實(shí)驗(yàn)中得到了有效的驗(yàn)證。圖像處理軟件使用MATLAB 進(jìn)行編制。