基于結構光的眼鏡鏡框輪廓測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著人民生活水平的提高以及對眼部健康的重視，人們對眼鏡質量的要求也逐漸提高。而且隨著科學技術的進步以及智能穿戴設備的興起，人們對于眼鏡款式、個性化、多用途的需求也逐步增加。眼鏡生產企業(yè)普遍認識到高精密、自動化的鏡片加工設備對眼鏡裝配質量保證的重要性。鏡片自動磨邊機是一種根據眼鏡鏡架或鏡片的三維輪廓參數，自動加工眼鏡鏡片的設備。其中，獲取鏡片或鏡架三維輪廓參數的掃描儀是其中關鍵的部分。傳統(tǒng)的掃描利用接觸式掃描的方式采集鏡架內輪廓，利用探針

2、掃描軌跡，需要復雜的機械和數控系統(tǒng)，價格比較昂貴，也容易造成工件劃傷、探頭磨損的問題。
　　本文旨在通過光學非接觸方法，設計一套三維測量系統(tǒng)對眼鏡鏡框的輪廓進行測量。本文主要工作包括以下幾方面:(1)研究鏡片加工的國內外研究概況以及各種三維形貌檢測方法的實現(xiàn)原理、優(yōu)缺點及適用場景，為課題方案選型做好理論基礎。(2)設計了基于多線二值結構光的測量方案以及正交傾斜投射方式，并用3dsMax軟件對測量系統(tǒng)進行仿真，通過建立結構光視覺傳感

3、器數學模型，對系統(tǒng)進行精度分析和結構參數優(yōu)化。(3)三維形貌測量高光問題的處理，結合Phong光照模型，分析類鏡面物體高光問題的成因。研究國內外高光問題的處理方案，最后采用基于像素的多曝光融合算法實現(xiàn)結構光三維形貌測量中高光的去除。(4)完成結構光條紋圖像的處理，對去除高光后的條紋圖像做進一步處理，主要包括:使用Gamma變換增強圖像對比度，設計輔助的照明方案迸行鏡框ROI提取，進行最大類間方差二值化，形態(tài)學運算抑制噪聲，光條中心提取等