论文题目: 多线结构光深度图像获取及其图像处理的研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 光学工程
作者: 王洋
导师: 于晓洋
关键词: 多线结构光,深度图像,图像处理
文献来源: 哈尔滨理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着科学技术和人类认识世界需求的不断发展,传统的机器视觉已经不能满足人们对三维物体识别的要求。深度图像具有物体三维特征信息,即深度信息。由于深度图像不受光源照射方向及物体表面的反射特性的影响,而且不存在阴影,所以可以更准确地表现物体目标表面的三维深度信息。结构光法获取深度图像是近一段时期获取深度图像的研究热点之一。而多线结构光法是一种全新的研究趋势。采用多条纹结构光获取深度图像,方法简单,图像摄取量少,处理速度快,整个装置结构简单,容易加工。而且通过计算机设计的结构光条纹可以提高目标视场的空间分辨力,准确地获得目标上各点的深度数据,并且深度图像准确反映出目标的外形轮廓和几何特征,可以满足不同分辨力的要求。本研究介绍了多线结构光获取深度图像构成原理,建立了通过条纹颜色确定多线结构光的标志条纹的方法,进行目标三维测量的数学模型,设计了多线结构光深度图像获取装置,以及对投射源和图像传感器进行标定。针对深度图像进行了预处理与边缘检测的理论研究和实验。采用本论文中设计的多线结构光深度图像获取装置获取了深度图像,并进行了图像处理。实验结果表明:多线结构光获取深度图像速度快,利用深度图像处理技术,能够有效地检测出目标的外轮廓和角点,以及角点凸凹性的确定,检测出的边缘结果更加准确,被检测目标边缘的几何特征更加可靠。该方法可以应用于三维目标的图像分析和识别技术中。
论文目录:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 深度图像获取技术的国内外现状
1.2.1 激光雷达深度成像
1.2.2 立体视觉技术
1.2.3 坐标测量机法
1.2.4 莫尔条纹法
1.2.5 结构光法
1.3 深度图像处理的国内外现状
1.3.1 深度图像的发展
1.3.2 深度图像边缘检测技术
1.3.3 基于神经网络的深度图像处理
1.3.4 基于图像融合技术的深度图像处理
1.3.5 深度图像分析
1.4 本文主要研究工作
第2章 多线结构光系统原理
2.1 引言
2.2 主动式三角测量原理
2.3 单线结构光法
2.4 多线结构光法
2.5 多条纹结构光投影角的确定方法
2.6 本章小结
第3章 视场角标定与系统设计
3.1 物镜视场角的标定
3.1.1 图像传感器物镜视场角标定
3.1.2 基于针孔摄像机模型的标定方法
3.1.3 改进的镜头视场角的标定方法
3.1.4 投射源视场角的标定
3.2 系统设计必须要考虑的因素
3.2.1 可测空间
3.2.2 遮挡特性
3.3 结构光深图像获取装置系统参数的确定
3.3.1 测量装置结构参数确定
3.3.2 量化误差验证结构参数设计
3.4 软件设计
3.4.1 图像的二值化
3.4.2 条纹图像的细化
3.4.3 深度图像的计算
3.5 本章小结
第4章 深度图像处理及软件设计
4.1 引言
4.2 深度图像的预处理
4.2.1 深度图像的平滑滤波
4.2.2 选择平均
4.2.3 加权平均
4.3 深度图像的边缘检测
4.3.1 用深度图像检测物体的外轮廓
4.3.2 深度图像内部棱点(角点)检测
4.4 深度图像处理软件设计
4.4.1 差敏加权滤波软件设计
4.4.2 深度图像轮廓检测软件设计
4.4.3 内部棱点检测软件设计
4.5 本章小结
第5章 实验结果
5.1 图像传感器物镜视场角标定实验结果
5.2 投射源物镜视场角标定实验结果
5.3 深度图像获取及图像处理结果
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
发布时间: 2005-11-18
参考文献
- [1].基于线结构光视觉传感器的孔径测量研究[D]. 王荃.华北理工大学2018
- [2].基于双目结构光扫描的真彩色三维检测技术研究[D]. 姚乃夫.长安大学2018
- [3].基于线结构光视觉的定制鞋楦外形反求装置研发[D]. 刘瑾.广东工业大学2018
- [4].基于点云融合的双目线结构光三维测量系统的研究与应用[D]. 杨帆.华南理工大学2018
- [5].线结构光单目视觉测量两平面高度差的系统设计[D]. 潘奕创.广东工业大学2018
- [6].基于线结构光汽车侧位停车环境感知的研究与实现[D]. 沈洁.南京理工大学2018
- [7].基于三线结构光的凹球直径测量方法研究[D]. 冉盛辉.浙江大学2016
- [8].基于线结构光的输送机料斗搭接姿态监测系统设计[D]. 王威.湖南科技大学2017
- [9].基于线结构光的三维测量系统研究[D]. 朱禄.广东工业大学2018
- [10].基于线结构光和3D打印的定制包装填充物制造方法与实现[D]. 胡鹏.广东工业大学2018
相关论文
- [1].结构光三维物体面形测量与重建技术研究[D]. 李波.哈尔滨理工大学2007
- [2].基于结构光的三维测量与目标重建方法的研究[D]. 魏秀宁.哈尔滨理工大学2006
- [3].线结构光视觉传感器的现场标定技术研究[D]. 程传景.中国海洋大学2006
- [4].线结构光光条图像处理方法研究[D]. 许宁.哈尔滨工程大学2007
- [5].基于结构光测量技术的反求系统关键技术的研究[D]. 毛迟.哈尔滨理工大学2005
- [6].结构光三维视觉测量系统标定方法研究[D]. 戴强.哈尔滨理工大学2005
- [7].基于结构光的三维数据测量方法研究[D]. 翟鸣.安徽大学2005
- [8].结构光三维测量系统关键技术的研究[D]. 秦大辉.华中科技大学2005
- [9].基于多深度图像的三维重建技术研究[D]. 任卿.浙江大学2006
- [10].结构光三维视觉检测关键技术研究[D]. 李宏伟.哈尔滨工程大学2006