机器视觉非朗伯曲面成像理论在曲面检测中的应用研究

声明

摘要

1 绪论

1．1 表面反射理论的研究现状

1．2 机器视觉技术在表面检测上的应用现状

1．3 本文的主要研究内容

2 表面反射模型研究及分析

2．1 表面反射的几何光学模型

2．2 表面的微观结构模型

2．3 表面反射的函数模型

2．3．1 双向反射分布函数

2．3．2 表面反射模型的函数表达

2．4 lambert反射模型

2．4．1 朗伯表面的双向反射分布函数

2．4．2 空间基准坐标系与表面局部坐标系

2．4．3 朗伯反射图

2．5 Oren-Nayar反射模型

2．5．1 单斜坡面的辐射强度分布

2．5．2 局部平面的辐射强度分布

2．5．3 Oren-Nayar反射图

2．6 Ward反射模型

2．6．1 Ward反射模型的双向反射分布函数

2．6．2 Ward反射图

2．7 表面反射模型的分析

2．8 本章小结

3 基于机器视觉的曲面成像理论

3．1 曲面辐射强度分布

3．1．1 O形曲面方程

3．1．2 Lambert模型下的O形曲面辐射强度分布

3．1．3 Oren-Nayar模型下的O形曲面辐射强度分布

3．1．4 Ward模型下的O形曲面辐射强度分布

3．2 光电转换模型

3．2．1 CCD图像传感器

3．2．2 数字图像的形成

3．3 表面的辐射强度与图像灰度值的映射关系

3．3．1 表面的辐射强度与图像辐照强度的映射关系

3．3．2 图像辐照强度与图像灰度值的映射关系

3．4 本章小结

4 曲面反射成像实验研究

4．1 表面反射成像实验台

4．1．1 表面成像实验台的组合设计

4．1．2 表面成像实验台中光信号的传递与转换

4．2 局部平面反射实验研究

4．2．1 样品表面辐照强度与光源出光口距离的映射关系

4．2．2 O形圈表面上局部平面的确定

4．2．3 局部平面的各向同性实验及分析

4．2．4 局部平面在入射平面内的辐射测量实验及分析

4．2．5 局部平面在方位角变化下的辐射测量实验及分析

4．3 曲面反射实验研究

4．3．1 O形圈表面灰度图像与理论计算图像的定性分析

4．3．2 O形圈表面灰度图像与理论计算图像的定量比较

4．4 本章小结

5 曲面检测应用研究

5．1 光源照明与相机观测方位的选择

5．2 曲面的高亮度区域提取与分析

5．2．1 图像预处理方法

5．2．2 灰度图像与理论计算图像的高亮度区域提取与分析

5．3 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和出版著作情况

攻读硕士学位期间参加的科学研究情况