光栅投影系统中条纹图像研究

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1、摘要投影光栅法是一种快速非接触获取三维物体轮廓信息的检测方法。它使用普通白光将矩形光栅或者正弦光栅投影于被测物体表面。由于物体外形凹凸等几何形状变化，光栅条纹会在物体表面上产生畸变。这些畸变条纹包含了物体表面形状的三维信息，由CCD摄像头对这些畸变条纹信息进行摄取，并由计算机对这些图像进行相应的处理，可以得到有关条纹中心线的二维信息，然后根据相应的数学转换模型和重构算法对物体轮廓进行重构，最终可以重构出被测物体表面的三维外形数据信息。本文主要涉及光栅投影法的图像编码部分，系统的介绍了图像二维编码的目的、种类、流程及评价标准。本文的第一章对三维物体形状检测技术的现状做

2、了介绍，简单说明了需要研究的重点。第二章根据实际工程中所遇到的情况，系统的分析了光栅图像的特点和其所包含的噪声。第三章研究了条纹图像的预处理技术，其中包括了条纹图像处理的滤波和二值化，改善了原始图像的质量，使之满足接下去的编码处理要求。第四章研究了图像编码技术，就C-ray编码和边界编码进行了分析，给出了二者在实际应用中的适用范围，并对边界编码方法进行了改进。第五章就提高编码精度的问题进行了探讨，研究了亚象素定位技术在实际工程中的应用，使最终编码的精度达到了亚象素级别。最后一章对全文做了总结。关键词三维检测条纹图像图像预处理二维图像编码亚像素摘要ABSTR^CTOr

3、at吨projectionisamethodthatcapturesthe3-Dsllrfaceprofilometryofanobjectwithllighspeedwithoutanycontact．Becauseofthechangeofthe3-Dsurface．thedistortionstripesappearwhenthecomnlonrectangulargratingorsinegratingisprojectedontotheobjectsurface，whichincludesinformationaboutthe3-Dsurfaceprofi

4、lometry．TheimagesofdistortionstripesaretakenbyCCDcareer-&The2-DstripesinformationisgottenafterprocessingthesemAagcs．Onthebasisofmathematicreconstructionmodelandalgorithra，the3-1：)surfacepmfilomelrydataareobtainedThesubjectofthispaperisaboutspatialcodeofstripeimages，includingitspurpose，

5、sorts，processesandcriterionsofjudgment．Inchapter1，thesurveyofthe3-Dshapemeasurementsandthekeypointsinthisareaaresimplyintroduced．Inchapter2，thecharactersofthestripeimagesandsystemicerroraredescribed．Thenthewaysofimagepretreatmentarediscussedinchapter3，wheretheimportantpartsareaboutthei

6、magefilteringandimagethreshold．Chapter4dealswiththespatialcode．Graycodeandbordercodeareanalyzedandcompared．ThenanewmethodisproposedtOimprovetheeffectofthebordercode．Intheandofthisehapter，thestandardofselectingspatialcodeispresented．Chapter5studieshowtousethemethodofsubpixelmeasurementt

7、echniquestoimprovetheprecisionofthespatialcode．Intheend，weconcludeinthechapter6．Keywords：3Dshaperegistration，stripeimage，imagepretreatment,spatialcode，subpixelⅡ东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用