結(jié)構(gòu)光源下微表面的光反射特性分析.pdf

1、自中國(guó)的制造2025、德國(guó)的工業(yè)4.0概念提出以來(lái)，全球范圍內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)、生活加快了向“智能工廠”、“智能生產(chǎn)”、“智能物流”方向發(fā)展的步伐，對(duì)技術(shù)的自動(dòng)化和智能化提出了更高的要求，更加快了機(jī)器視覺科技在工業(yè)生產(chǎn)生活領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用和深度開發(fā)。重構(gòu)物體表面的三維形貌一直是機(jī)器視覺中的一項(xiàng)重要的研究方向，物體表面的光反射特性更是機(jī)器視覺下三維形貌重構(gòu)技術(shù)的重要影響因素。為獲得到結(jié)構(gòu)光源照射下微表面光反射的特性，本文以單目視覺系統(tǒng)為研究平臺(tái)

2、，對(duì)常見的微小金屬器件微表面的光反射特性進(jìn)行了探索和研究。
　?。?）對(duì)反射模型進(jìn)行了研究，介紹了反射模型的發(fā)展及其通用模型。
　?。?）基于 LED的光照特性，數(shù)學(xué)分析了系統(tǒng)光源結(jié)構(gòu)，建立該機(jī)器視覺系統(tǒng)下的光源光照強(qiáng)度分布模型。系統(tǒng)光源因其結(jié)構(gòu)特性而引起的光強(qiáng)在目標(biāo)物體表面的分布特性及其光照特性對(duì)于成像特征具有重要影響，從而影響物體表面的光反射特性分析，繼而影響三維重構(gòu)的精度。
　?。?）分析、總結(jié)了不同材質(zhì)表面光反

3、射特性對(duì)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)光源光照強(qiáng)度分布的影響。分別對(duì)紅色、綠色、藍(lán)色LED構(gòu)成的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)光源照射下的紙表面、芯片表面、鋅墊圈表面的光反射特性進(jìn)行了分析，總結(jié)出物體表面特征，包括表面粗糙度和表面反射系數(shù)對(duì)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)光源的光照分布的影響。
　?。?）分析、總結(jié)了不同材質(zhì)表面光反射特性對(duì)環(huán)形結(jié)構(gòu)光源光照強(qiáng)度分布的影響。分別對(duì)第一層紅色、第二層綠色、第三層藍(lán)色的LED組的環(huán)形結(jié)構(gòu)光源照射下的紙表面、芯片表面、鋅墊圈表面的光反射特性進(jìn)行了分析，總結(jié)

4、出物體表面特征，包括表面粗糙度和表面反射系數(shù)對(duì)環(huán)形結(jié)構(gòu)光源的光照分布的影響。
　　（5）分析、建模了光源出射角度對(duì)物體表面的光反射特性的影響，建立光源出射角與物體表面光反射特性的數(shù)學(xué)模型，確定光源結(jié)構(gòu)特性對(duì)物體表面反射特性的影響。
　?。?）分析、總結(jié)了物體表面光反射特性與物體表面高度變化的關(guān)系。在兩種結(jié)構(gòu)光源的分別照射下，對(duì)物體的高度變化引起的物體表面光照分布變化的影響進(jìn)行了研究、分析，從而得出光反射特性與光源結(jié)構(gòu)和物體高