Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Численные методы реконструкции трехмерной поверхности по многоракурсным изображениям, полученным в структурированном свете

Диссертация: Численные методы реконструкции трехмерной поверхности по многоракурсным изображениям, полученным в структурированном свете
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Разработан алгоритм фурье-синтеза, обеспечивающий по сравнению с обычным методом преобразования Фурье более высокое пространственное разрешение реконструируемого объекта. Разработан алгоритм универсального метода разворачивания фазы, позволяющего восстанавливать сложный волновой фронт и не требовательного к вычислительным мощностяхм. На основе разработанных алгоритмов создан программный комплекс… Читать ещё >

Численные методы реконструкции трехмерной поверхности по многоракурсным изображениям, полученным в структурированном свете (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Цель и основные задачи диссертации.8.

Научная новизна работы.9.

Практическая значимость работы.9.

Апробация работы, публикации.10.

Структура и объем работы.10.

Основные положения, выносимые на защиту.10.

4.13. Выводы к главе 4.

Созданный программный комплекс реализует все предложенные алгоритмы и позволяет произвести реконструкцию сложных динамических объектов с большими градиентами поверхности и областями тени. Комплекс может использоваться в таких областях, как медицина, биология, оптика и других, где требуется бесконтактный способ измерения формы исследуемых объектов.

Таким образом, доказано четвертое научное положение, а именно: комплексное использование гомоморфной обработки интерференционных изображений, добавление базовой плоскости в областях с низким контрастом интерференционных картин и метода фурье-синтеза ведет к повышению точности реконструкции формы поверхности трехмерных объектов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В процессе выполнения диссертационной работы были получены следующие результаты:

1. Разработан алгоритм фурье-синтеза, обеспечивающий по сравнению с обычным методом преобразования Фурье более высокое пространственное разрешение реконструируемого объекта.

2. Впервые реализовано применение итерационного алгоритма Гершберга для реконструкции топограмм, что позволяет совместно с предобработкой интерференционных изображений существенно улучшить реконструкцию поверхности объекта.

3. Создано программное обеспечение для моделирования объектов с источниками освещения и областями тени.

4. Исследованы метрологические характеристики алгоритмов фурье-синтеза и Гершберга. Экспериментально показана их эффективность.

5. Разработан алгоритм универсального метода разворачивания фазы, позволяющего восстанавливать сложный волновой фронт и не требовательного к вычислительным мощностяхм.

6. На основе разработанных алгоритмов создан программный комплекс, позволяющий решить проблему реконструкции сложных трехмерных поверхностей в структурированном свете.

Таким образом, в настоящей работе решена актуальная научно-техническая задача создания комплекса численных методов реконструкции трехмерной поверхности динамических диффузно-отражающих объектов по многоракурсным изображениям, полученным в структурированном свете, имеющая существенное значение для оптической профилометрии.

Показать весь текст

Список литературы

  1. М.М. Инженерная фотограмметрия.-М.:Недра, 1966.
  2. Фототриангуляция с применением электронной цифровой вычислительной машины /А.Н.Лобанов, ' Р. П. Овсянников, В. Б. Дубиновский и др: М.:Недра, 1975.
  3. Изготовление трехмерных объектов методом лазерной стереолитографии по данным, полученным с помощью комплекса цифровой короткобазисной фотограмметрии /А.В.Евсеев, М. М. Новиков, В. П. Якунин и др. // Оптическая техника. 1998. -№ 1(13).-С.50−54.
  4. Kafri О., Glatt I. The Physics of moire metrology. Iwiley and Sons, New York, 1990.
  5. Ч. Голографическая интерферометрия. М.:Мир, 1982.
  6. Голография. Методы и аппаратура. /Под ред. В. М. Гинзбург и Б. М. Степанова. -М.:Сов. Радио, 1974.
  7. Г. Н., Левин Г. Г., Наумов А. А. Измерение поверхности трехмерных объектов методом проекции интерференционных полос //Оптика и спектроскопия.-1998.-т.85.-№ 6.-С. 1015−1019
  8. В.А. Оптические измерения. М.:Недра, 1968.
  9. LarkinK.G.// Optics Express. -2001.- V.9. № 5. — Р.236−253.
  10. Takeda.M., Mutoh К. Fourier transform profilometry for the automatic measurement of 3-D object shapes // Appl. Opt.- 1983. Vol. 22. — № 24. -P. 3977−3982.
  11. Bone D.J., Bachor H-A., Sanderman J. Fringe-pattern analysis using a 2-D Fourier transform. II Appl. Opt. 1986. — Vol.25. — № 10. — P.1653−1660.
  12. Roddier C., Roddier F. Interferogram analysis using Fourier transform techniques // Appl. Opt. 1987. — Vol. 26. — № 9. — P.1668−1673.
  13. Green R. J, Walker J.G., Robinson D. W. Investigation of the Fourier-transform Method of Fringe Pattern Analysis // Optics and Lasers in Engineering 8. 1988. — P. 29−44.
  14. Morimoto Y., Seguchi Y., Higashi T. Application of moire analysis of strain using Fourier transform// Opt. Eng. 1988. — Vol. 27. — № 8. — P.650−656.
  15. Burton D.R., Lalor M.J. Managing some of the problems of Fourier Fringe Analysis//SPIE Vol. 1163.- 1989.-P.149−160.
  16. Jian L., Xianyu S. The application of improved Fourier transform profilometry//SPIE Vol. 1230.- 1990.-P.641−642.
  17. Malcolm A.A., Burton D.R. The relationship between Fourier fringe analysis and the FFT // SPIE Vol. 1553. 1991. — P.286−297.
  18. Burton D.R., Lalor M.J. Multichannel Fourier fringe analysis as an aid to automatic phase unwrapping // Appl. Opt. 1994. — Vol. 33. — № 14. -P.2939−2947
  19. Lin J.-F., Su.X.-Y. Two-dimentional Fourier transform profilometry for the automatic measurement of three-dimentional object shapes // Opt. Eng. -1995.-Vol. 34.- № 11.-P.3297−3301.
  20. Su X.-Y., Li J., Su W.-Y. An improved Fourier Transform profilometry // SPIE vol. 954. 1998. — P.241−244.
  21. Skydan О. A., Lai or M.J., Burton D.R. Technique for phase measurement and surface reconstruction by use of colored structed light // Appl. Opt. 0 2002. Vol.41. — №. 29. — P. 6104−6117
  22. Vander R., Lipson S.G., Leizerson I. Fourier fringe analysis with improved spatial resolution // Appl. Opt. 2003. — Vol. 42. — № 34. — P.6830−6837.
  23. Z., Zhang D., Peng X., Ни X. Color texture extraction from fringe image based on full-field projection // Opt. Eng. 2003. — Vol. 42. — № 7. -P.1935−1939.
  24. Xianyu S., Wenjing C. Fourier transform profilometry: a review //Optics and Lasers in Engineering. 2001. — V.35. — P.263−284.
  25. Wenjing C., Xianyu S., Yiping C., Ligun X. Improving Fourier transform profilometry based on bicolor fringe pattern// Opt. Eng. 2004. — V.43. -№ 1. — P.192−198.
  26. У. Цифровая обработка изображений. М.: Мир, 1982. — том 1. -С.239−245.
  27. Пат. 2 232 373. Способ оптического измерения формы поверхности трехмерного объекта (варианты) /Г.Г.Левин, Г. Н. Вишняков (Россия). Заяв. № 2 003 105 113- Приоритет 20.02.03- Зарег. 10.07.04.
  28. Г. Н., Левин Г. Г., Лощилов К. Е., Сухоруков К. А. Фурье-синтез трехмерной поверхности методом многоракурсной проекции полос // Оптика и спектроскопия. 2005. — т. 99., вып. 3.
  29. Vishnyakov G.N., Levin G.G., Loshchilov К.Е., Sukhorukov К.А. Fourier-synthesis profilometry //The IASTED International Conference on signal and image processing. 2005.
  30. В.Н., Гуров И. П. Компьютерная обработка сигналов в приложении к интерферометрическим системам. СПб.:БХВ. — Санкт-Петербург, 1998.
  31. D. J. //Appl.Opt. 1991. — V.30. — № 25. — Р.3627.
  32. J.M., Sandler H. //Appl.Opt. 1993. — V.32. — № 17. — P.3047.
  33. R., Huntley J.M., Goldrein H.T. //Appl.Opt.-1995.-V.34.-№ 5.-P.781.
  34. Chen Curtis W., Zebker Howard A. //J.Opt.Soc.Am.-V.72.-№ 3.-P.4()l.
  35. А.А., Сухоруков К. А. Реконструкция формы волнового фронта при больших изменениях фазы //7-ая международная научно-техническая конференция «Оптические методы исследования потоков», М., 2003.- С 148−151.
  36. А.А., Сухоруков К. А. Восстановление формы волнового фронта при больших изменениях фазы //Измерительная техника. -2004.-№ 4-С. 17−19.
  37. А.В., Тычинский В. П. //Квантовая электроника.-2001.-Т.32.-№ 1.-С.66.
  38. А.А., Моисеев С. В. //Измерительная техника.-2003.-№ 8.
  39. Saldner Н.О., Huntley J.M. Profilometry using temporal phase unwrapping and a spatial light modulator-based fringe projector //Opt. Eng. 1997. -Vol.36.-№ 2.-P.610−615.
  40. Р.У., Мерсеро P.M., Ричарде М. А. //ТИИЭР. 1981. — № 4. -С.34−55.
  41. Г. Н., Гильман Г. А., Левин Г. Г. Восстановление томограмм при ограниченном числе проекций. Итерационные методы //Оптика и спектроскопия. 1985. — Т.58. — № 2.- С. 406−413.
  42. Г. Н., Левин Г. Г., Сухоруков К. А. Итерационный метод улучшения качества реконструкции трехмерной поверхности //Оптика и спектроскопия. 2005. — т. 99 — вып. 4.
  43. J.R. //Appl. Opt. 1982.- V.21. — № 15. — Р.2758−2769.
  44. С., Roddier F. //Appl. Opt. 1987. — V.26. — № 9. P.1668−1673.
  45. К.А. О точности восстановления трехмерных поверхностей методом фурье-синтеза //Измерительная техника. 2005. — № 5
  46. К.А. Исследование итерационного метода улучшения качества реконструкции трехмерной поверхности //15-ая научно-техническая конференция «Фотометрия и ее метрологическое обеспечение», М., 2005. — С. 103−104.
  47. К.А., Минаев B.JL, Лощилов К. Е. Метод исследования метрологических характеристик многоракурсной 3D оптической камеры //14-ая научно-техническая конференция «Фотометрия и ее метрологическое обеспечение», М., 2004. — С. 139−141.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?