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 |