透明物面偏振成像測(cè)量系統(tǒng)與三維面型重建.pdf

1、三維重構(gòu)技術(shù)作為計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向，廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)制造、建筑、航空航天及醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量速度較慢，而單純的非接觸式測(cè)量受測(cè)量儀器極限分辨率限制，均無法精確快速地進(jìn)行三維測(cè)量。其次針對(duì)鏡面物體、水下物體的三維測(cè)量，由于反射折射等效應(yīng)對(duì)光學(xué)儀器的影響，傳統(tǒng)方法亦未不能實(shí)現(xiàn)該功能的三維測(cè)量?；谏鲜鲈?，本論文基于偏振成像原理制定了相關(guān)測(cè)量方法，并提出一種針對(duì)水下物體三維測(cè)量的精確、快速測(cè)量方案。

2、　　數(shù)字圖像三維建模的問題主要在于特征點(diǎn)的獲取與算法的擬合。透明物體的測(cè)量容易受背景影響,但它的偏振態(tài)不會(huì)變。因此采用偏振成像原理,以物體的偏振態(tài)作為其形貌的固有特征，可建立起偏振態(tài)參數(shù)與平面法向量之間的表達(dá)式。
　　算法的擬合方法有多種，本論文簡要討論了幾種常用擬合算法的優(yōu)劣，并選擇曲面擬合為基礎(chǔ)的Zernike多項(xiàng)式算法,利用一組通用正交基，通過坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)了物體三維形貌的模擬表達(dá)。
　　本論文在研究偏振成像三維建模的

3、基礎(chǔ)上，以高像素CCD圖像傳感器、偏振片及相應(yīng)的信號(hào)處理電路為硬件平臺(tái)，在Windows環(huán)境下,采用面向?qū)ο蟮睦砟?以Visual C++6.0為開發(fā)工具,結(jié)合Matlab處理分析,開發(fā)了一套具有偏振圖像實(shí)時(shí)顯示、偏振數(shù)據(jù)處理、偏振度圖像顯示、偏振角圖像顯示、目標(biāo)三維形狀顯示功能的軟件系統(tǒng)。
　　本系統(tǒng)通過USB接口通信，將透過偏振光學(xué)系統(tǒng)的偏振圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到PC端。通過改變偏振片角度,得到多組不同偏振條件的圖像數(shù)據(jù)。由于目標(biāo)背景