【産品簡介】

自(zì)然界或人工形成的(de)圖形圖像總是會包含一(yī)些不同的(de)區域，一(yī)些物理(lǐ)參量(如(rú)亮(liàng)度、照度、色度)在區域內(nèi)部緩慢變化， 在區域之間則發生急劇變化，形成區域的(de)邊界或邊緣。從物理(lǐ)學(xué)的(de)角度來看，邊緣是區域間的(de)過渡，往往包含許多感興趣的(de)信息。從圖像識别或特征識别的(de)角度來看，圖像的(de)重要特征之一(yī)是它的(de)輪廓，有(yǒu)時往往隻需要認定它的(de)輪廓，并不一(yī)定要研究它的(de)內(nèi)部細節。輪廓就是圖形的(de)邊緣，一(yī)旦圖形的(de)邊緣被清晰地(dì)勾勒出來，這一(yī)圖形就容易識别了。所以邊緣探測是圖形或特征識别的(de)重要課題。在光學(xué)測量中，也必須首先準确确定物體邊緣。邊緣探測是圖形識别、機(jī)器人視(shì)覺、醫學(xué)生物圖像處理(lǐ)、光學(xué)-光電測量等許多應用領域的(de)基礎。因此有(yǒu)必要首先建立邊緣的(de)物理(lǐ)模型，對邊緣的(de)主要參量(如(rú)邊緣位置、寬度)進行(xíng)定義。

假設我們(men)用一(yī)個光學(xué)成像系統加計算機(jī)圖像處理(lǐ)系統來進行(xíng)測量。物體通常是三維的(de)， 被測部位相對于測量系統的(de)距離(lí)一(yī)般并不相同，即被測物體是有(yǒu)景深的(de)。物體的(de)景深引起測量中的(de)兩個問題：首先，成像系統對不同物距物體的(de)放大倍率不同，引起測量的(de)誤差；其次，光學(xué)系統隻有(yǒu)有(yǒu)限的(de)景深， 在該景深範圍內(nèi)的(de)物體的(de)像有(yǒu)足夠的(de)清晰度，邊緣很銳，容易準确确定，該範圍以外的(de)物體的(de)圖像清晰度下降， 邊緣變得模糊。物體尺度不同，景深不同，同樣性質的(de)邊緣像的(de)寬度也不同，這就是離(lí)焦效應。在大尺度物體測量中，上述兩個問題非常突出，疊加在圖像上的(de)噪聲又進一(yī)步影響了測量精度。解決第一(yī)個問題的(de)方案是采用遠心物鏡 。邊緣探測通常是用數值微分或差分方法來處理(lǐ)的(de)，在圖像比較清晰的(de)情況下該方案可(kě)以得到比較滿意的(de)結果，但在大景深離(lí)焦、大噪聲的(de)測量環境下，數值微分的(de)精度較差，無法滿足精确測量的(de)要求。

【知識點】

圖像識别、邊緣檢測、特征識别、遠心系統、點擴散函數、圖像處理(lǐ)

【涉及課程】

幾何光學(xué)、工程光學(xué)、傅裏葉光學(xué)、光學(xué)測量、光電測量技術、光電檢測技術、圖像處理(lǐ)與顯示技術

【實驗內(nèi)容】

1、遠心鏡頭成像光學(xué)非接觸測量系統的(de)搭建

2、遠心鏡頭成像光學(xué)非接觸測量系統的(de)标定

3、利用圖像處理(lǐ)技術測量二維物理(lǐ)輪廓的(de)尺寸

4、對矩形及圓形輪廓尺寸進行(xíng)遠心測量

【實驗配置】

遠心鏡頭、光源、工業相機(jī)、單面可(kě)調狹縫、待測物、小孔光闌、透鏡、導軌、軟件等。