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高速扫描三维测量系统宽动态自适应成像方法研究

摘要第3-4页
ABSTRACT第4-5页
第一章 绪论第9-25页
    1.1 论文研究背景及研究意义第9-12页
        1.1.1 视觉三维测量系统高动态成像概述第10-12页
        1.1.2 视觉三维测量系统高动态成像研究意义第12页
    1.2 相关理论和国内外研究现状第12-21页
        1.2.1 非漫反射表面视觉三维测量难点第12-15页
        1.2.2 非漫反射表面视觉三维测量方法第15-19页
        1.2.3 高动态成像技术现状第19-21页
    1.3 光学视觉三维测量高动态成像关键技术分析第21-23页
        1.3.1 数学模型的建立与优化第22-23页
        1.3.2 高动态成像技术第23页
        1.3.3 标定技术第23页
        1.3.4 图像处理及三维重构技术第23页
    1.4 论文主要研究内容第23-25页
第二章 视觉测量系统 HDR 成像原理及数学模型研究第25-37页
    2.1 HDR 成像方法概述第25-30页
        2.1.1 传统数字成像系统简介第26页
        2.1.2 HDR 成像方法介绍第26-28页
        2.1.3 成像系统动态范围讨论第28-30页
    2.2 光学空间 HDR 成像系统方案第30-33页
        2.2.1 HDR 成像基本原理第30-31页
        2.2.2 HDR 图像恢复数学模型第31-32页
        2.2.3 HDR 成像动态范围第32-33页
    2.3 视觉测量 HDR 成像系统结构第33-34页
    2.4 视觉测量 HDR 成像控制方法第34-35页
    2.5 本章小结第35-37页
第三章 光学空间 HDR 成像硬件系统研究第37-71页
    3.1 硬件系统总体设计原则第37-39页
    3.2 LCOS HDR 成像三维视觉测量系统结构及工作原理第39-41页
        3.2.1 光学 HDR 成像系统装置第39-40页
        3.2.2 LCoS HDR 成像光学原理第40-41页
    3.3 光学元件:光学衰减器、图像传感器和偏振分光棱镜第41-52页
        3.3.1 光学衰减器(LCoS)第41-48页
        3.3.2 固态图像传感器(CCD/CMOS)第48-51页
        3.3.3 偏振分光棱镜(Polarization Beam Splitter,PBS)第51-52页
    3.4 光学系统镜头设计第52-62页
        3.4.1 物镜组的设计第53-58页
        3.4.2 中继镜组设计第58-62页
    3.5 LCOS 驱动硬件及计算机控制设计第62-69页
        3.5.1 硬件驱动结构图第62-63页
        3.5.2 电路设计与电子元件选择第63-65页
        3.5.3 LCoS 驱动 FPGA 控制逻辑实现第65-69页
    3.6 系统组装与测试第69-70页
    3.7 本章小结第70-71页
第四章 HDR 成像自适应控制和图像重构算法研究第71-89页
    4.1 HDR 图像三维测量应用概述第71-72页
    4.2 HDR 自适应控制和 HDR 图像重构实现第72-81页
        4.2.1 亮度过饱和区域提取算法第74-78页
        4.2.2 LCoS 像素单元和 CCD 像素单元映射第78-80页
        4.2.3 HDR 图像重构第80-81页
    4.3 实验和结果讨论第81-88页
        4.3.1 HDR 实验装置第81-82页
        4.3.2 LCoS 和 CCD 像素映射矩阵 H 实验第82-83页
        4.3.3 HDR 成像实验第83-87页
        4.3.4 实际激光 3D 扫描结果和讨论第87-88页
    4.4 本章小结第88-89页
第五章 高动态成像 KALMAN-PID 控制器自适应算法第89-103页
    5.1 高动态成像 KALMAN-PID 控制器模型第89-100页
        5.1.1 卡尔曼滤波概述及离散算法第90-93页
        5.1.2 HDR 成像卡尔曼滤波模型第93-94页
        5.1.3 PID 控制概述及控制原理第94-96页
        5.1.4 数字 PID 控制器算法及参数 Ziegler-Nichols(Z-N)整定第96-100页
    5.2 HDR 成像自适应控制器实验和讨论第100-102页
    5.3 本章小结第102-103页
第六章 全文总结与展望第103-105页
    6.1 全文总结第103-104页
        6.1.1 课题具体工作第103-104页
        6.1.2 课题取得的创新性研究成果第104页
    6.2 课题展望第104-105页
参考文献第105-115页
发表论文和参加科研情况说明第115-117页
致谢第117-118页

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