光電檢測原理與技術(shù)--第9章現(xiàn)代光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)-資料下載頁
2024-12-08 07:33本頁面
【正文】 要用于增強圖像的邊緣和灰度跳躍部分。與圖像平滑化處理一樣，圖像銳化處理方法也有空域法和頻域法兩大類 梯度微分法是最常用的圖像銳化方法。如果給定一個函數(shù) f（ u， v）在坐標(biāo)（ x， y）上的梯度可以定義為一個矢量 ? ?( , )fxg ra d f x yfy????????? ???????? 在數(shù)字圖像處理中，數(shù)據(jù)是離散型的，通常采用差分形式代替微分運算 ? ? 122 2[ ( , ) ] [ ( , ) ( 1 , ) ] [ ( , ) ( , 1 ) ]G f x y f x y f x y f x y f x y? ? ? ? ? ? 而且在計算機計算梯度時，通常用絕對值來近似代替差分運算 [ ( , ) ] | ( , ) ( 1 , ) | | ( , ) ( , 1 ) |G f x y f x y f x y f x y f x y? ? ? ? ? ? 與圖像平滑方法相反，采用高通濾波法可以銳化圖像，常用的高通濾波器有以下幾種，其 H（ u， v）的剖面圖如圖 938所示 圖 938 高通濾波器傳遞函數(shù)剖面圖 3. 失真校正 任意的幾何失真由非失真坐標(biāo)系（ x， y）變換到失真坐標(biāo)系（ x?， y?）的方程來定義，即 1239。 ( , )39。 ( , )x h x yy h x y??? ?? 式中， h1和 h2是幾何失真系數(shù)，它們隨幾何失真的性質(zhì)而變化，例如透視失真的變換是線性的，其形式為 39。39。x a x b y cy d x ey f? ? ???? ? ?? 式中， a、 b、 c、 d、 e、 f是線性方程系數(shù)，通常情況下，h1和 h2是未知數(shù)，這時可以通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格的已知失真圖形，測量失真網(wǎng)格中的網(wǎng)格點的位置來決定此失真變換中 h1和 h2的近似值。 如圖 939所示為一個標(biāo)準(zhǔn)測試板和其在魚眼透鏡中的成像圖形，變形極為嚴(yán)重。借助于此，可以設(shè)計一種變換方程，將透過該魚眼透鏡拍攝的圖像校正到一個矩形坐標(biāo)系中。 圖 939 測試板和對應(yīng)的魚眼圖像 4. 圖像坐標(biāo)變換 (1) 平移變換 1 0 0[ 39。, 39。, ] [ , , 1 ] 0 1 0 [ , , 1 ]1x y H x y x m y nmn????? ? ? ?????式中， m、 n是平移常量，于是有 39。 , 39。x x m y y n? ? ? ?(2) 比例變換 c os sin 0[ 39。, 39。, ] [ , , 1 ] sin c os 0 [ c os sin , sin c os , 1 ]0 0 1x y H x y x y x y??? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ???式中， Nx、 Ny是 x， y方向的比例因子，于是有 39。 , 39。xyx N x y N y??(3) 旋轉(zhuǎn)變換 c os sin 0[ 39。, 39。, ] [ , , 1 ] sin c os 0 [ c os sin , sin c os , 1 ]0 0 1x y H x y x y x y??? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ???39。 c os si n , 39。 si n c osx x y y x y? ? ? ?? ? ? ?式中， θ為要求的旋轉(zhuǎn)角，于是有 光電圖像檢測技術(shù)的應(yīng)用 1. 自動在線監(jiān)測 如圖 940所示，經(jīng)模具沖壓機加工成型的被測工件隨傳送帶由右向左移動，在傳送帶上方工件經(jīng)過位置設(shè)置工業(yè)攝像機（如 CCD攝像機），用來拍攝工件圖像 圖 940 工件形狀在線測量系統(tǒng) 2. 基于雙目立體視覺的空間目標(biāo)坐標(biāo)測量 采用基于雙目立體視覺的 CCD成像技術(shù)，可以測量空間目標(biāo)的二維坐標(biāo)。在垂直平面內(nèi)布置兩個線陣 CCD攝像機，兩個 CCD相機的主光軸在物空間交匯于一點，構(gòu)成一個豎直的測量區(qū)域，待測目標(biāo)在兩個 CCD上各有一個像點與之對應(yīng)，這樣， CCD靶面內(nèi)的任意一點都可以通過它在 CCD上的像高計算出來。如圖 941所示 圖 941 兩臺 CCD交匯測量空間目標(biāo)坐標(biāo)原理圖 圖 942～圖 944是以三種光彈性材料作為研究對象，在同等受力條件下紅外熱成像和光彈性測試的對比實驗結(jié)果。 圖 942 三點彎曲梁的等和線和紅外熱圖 3. 基于熱成像技術(shù)的應(yīng)力分析 圖 943 徑向受壓圓環(huán)的等和線和紅外熱圖 圖 944 徑向受壓圓盤的等和線和紅外熱圖 基于熱成像技術(shù)的應(yīng)力分析具有如下特點。 1）等和線條紋和紅外輻射等溫層的形狀極其相似； 2）區(qū)域分布對應(yīng)性很好，高應(yīng)力區(qū)溫度變化大，而低應(yīng)力區(qū)溫度變化小，并且等和線條紋和等溫層的梯度變化是相似的； 3）拉應(yīng)力區(qū)和壓應(yīng)力區(qū)分別對應(yīng)著紅外輻射降溫區(qū)和升溫區(qū)，而在等和線圖中，拉應(yīng)力區(qū)和壓應(yīng)力區(qū)分別對應(yīng)著正級和負(fù)級條紋； 4）零應(yīng)力區(qū)有明顯的對應(yīng)，比如拉、壓應(yīng)力區(qū)的交界。 這說明，應(yīng)力變化對應(yīng)著等和線與等溫層的變化，這種對應(yīng)關(guān)系是有確定性的，呈線性關(guān)系。
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