【産品簡介】

自然界或人工(gōng)形成的圖形圖像總是會包含一(yī)些不同的區域，一(yī)些物(wù)理參量(如亮度、照度、色度)在區域内部緩慢(màn)變化， 在區域之間則發生(shēng)急劇變化，形成區域的邊界或邊緣。從物(wù)理學的角度來看，邊緣是區域間的過渡，往往包含許多感興趣的信息。從圖像識别或特征識别的角度來看，圖像的重要特征之一(yī)是它的輪廓，有時往往隻需要認定它的輪廓，并不一(yī)定要研究它的内部細節。輪廓就是圖形的邊緣，一(yī)旦圖形的邊緣被清晰地勾勒出來，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重要課題。在光學測量中(zhōng)，也必須首先準确确定物(wù)體(tǐ)邊緣。邊緣探測是圖形識别、機器人視覺、醫學生(shēng)物(wù)圖像處理、光學-光電(diàn)測量等許多應用領域的基礎。因此有必要首先建立邊緣的物(wù)理模型，對邊緣的主要參量(如邊緣位置、寬度)進行定義。

假設我(wǒ)(wǒ)們用一(yī)個光學成像系統加計算機圖像處理系統來進行測量。物(wù)體(tǐ)通常是三維的， 被測部位相對于測量系統的距離(lí)一(yī)般并不相同，即被測物(wù)體(tǐ)是有景深的。物(wù)體(tǐ)的景深引起測量中(zhōng)的兩個問題：首先，成像系統對不同物(wù)距物(wù)體(tǐ)的放(fàng)大(dà)倍率不同，引起測量的誤差；其次，光學系統隻有有限的景深， 在該景深範圍内的物(wù)體(tǐ)的像有足夠的清晰度，邊緣很銳，容易準确确定，該範圍以外(wài)的物(wù)體(tǐ)的圖像清晰度下(xià)降， 邊緣變得模糊。物(wù)體(tǐ)尺度不同，景深不同，同樣性質的邊緣像的寬度也不同，這就是離(lí)焦效應。在大(dà)尺度物(wù)體(tǐ)測量中(zhōng)，上述兩個問題非常突出，疊加在圖像上的噪聲又(yòu)進一(yī)步影響了測量精度。解決第一(yī)個問題的方案是采用遠心物(wù)鏡 。邊緣探測通常是用數值微分(fēn)或差分(fēn)方法來處理的，在圖像比較清晰的情況下(xià)該方案可以得到比較滿意的結果，但在大(dà)景深離(lí)焦、大(dà)噪聲的測量環境下(xià)，數值微分(fēn)的精度較差，無法滿足精确測量的要求。

【知(zhī)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

【涉及課程】

幾何光學、工(gōng)程光學、傅裏葉光學、光學測量、光電(diàn)測量技術、光電(diàn)檢測技術、圖像處理與顯示技術

【實驗内容】

1、遠心鏡頭成像光學非接觸測量系統的搭建

2、遠心鏡頭成像光學非接觸測量系統的标定

3、利用圖像處理技術測量二維物(wù)理輪廓的尺寸

4、對矩形及圓形輪廓尺寸進行遠心測量

【實驗配置】

遠心鏡頭、光源、工(gōng)業相機、單面可調狹縫、待測物(wù)、小(xiǎo)孔光闌、透鏡、導軌、軟件等。