光電檢測(cè)原理與技術(shù)--第9章現(xiàn)代光電檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)(參考版)
2024-12-11 07:33本頁(yè)面
【正文】 這說(shuō)明，應(yīng)力變化對(duì)應(yīng)著等和線與等溫層的變化，這種對(duì)應(yīng)關(guān)系是有確定性的，呈線性關(guān)系。 圖 942 三點(diǎn)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(diǎn)。在垂直平面內(nèi)布置兩個(gè)線陣 CCD攝像機(jī)，兩個(gè) CCD相機(jī)的主光軸在物空間交匯于一點(diǎn)，構(gòu)成一個(gè)豎直的測(cè)量區(qū)域，待測(cè)目標(biāo)在兩個(gè) CCD上各有一個(gè)像點(diǎn)與之對(duì)應(yīng)，這樣， CCD靶面內(nèi)的任意一點(diǎn)都可以通過(guò)它在 CCD上的像高計(jì)算出來(lái)。 c os si n , 39。, 39。 , 39。, 39。 , 39。, 39。借助于此，可以設(shè)計(jì)一種變換方程，將透過(guò)該魚(yú)眼透鏡拍攝的圖像校正到一個(gè)矩形坐標(biāo)系中。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(shí)可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格的已知失真圖形，測(cè)量失真網(wǎng)格中的網(wǎng)格點(diǎn)的位置來(lái)決定此失真變換中 h1和 h2的近似值。 ( , )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。如果給定一個(gè)函數(shù) f（ u， v）在坐標(biāo)（ x， y）上的梯度可以定義為一個(gè)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(yùn)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(jì)算機(jī)計(jì)算梯度時(shí)，通常用絕對(duì)值來(lái)近似代替差分運(yùn)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(lái)定義，即 1239。 圖 936 低通濾波器傳遞函數(shù)剖面圖 (4) 圖像銳化處理 圖像銳化處理主要用于增強(qiáng)圖像的邊緣和灰度跳躍部分。在分析圖像的頻率特性時(shí)，圖像的邊、跳躍部分以及顆粒噪聲表現(xiàn)為圖像信號(hào)的高頻分量，而大面積的背景區(qū)域則表現(xiàn)為圖像信號(hào)的低頻分量，用濾波的方法除去高頻部分，就能抑制噪聲，使圖像平滑，由卷積定理可知 式中， F（ u， v）是含有噪聲的圖像的傅里葉變換； G（ u， v）是平滑處理后的圖像的傅里葉變換； H（ u， v）是傳遞函數(shù)，選擇低通濾波特性的 H（ u， v）使 F（ u， v）的高頻分量得到衰減，得到 G（ u， v）后再經(jīng)反傅里葉變換就得到所希望的平滑圖像 g（ x， y）。 (3) 圖像平滑化處理 圖像平滑化處理追求的目標(biāo)是消除圖像中的各種寄生效應(yīng)又不使圖像的邊緣輪廓和線條模糊，圖像平滑化處理方法有空域法和頻域法兩大類，主要有鄰域平均法、低通濾波法、多圖像平均法等。 11( ) ( )z G u G s???? 用這種處理方法得到的新圖像的灰度級(jí)具有事先規(guī)定的概率密度函數(shù) Pz(z)。首先，對(duì)原始圖像進(jìn)行直方圖均衡化處理，即有 0s T ( ) P ( )rrrd???? ? 假設(shè)對(duì)希望得到的圖像也做直方圖均衡化處理，有 0( ) ( )zzu G z P d???? ? 由于兩幅圖像同樣做了均衡化處理，那么， Ps(s)和 Pu(u)具有同樣的均勻密度分布。在某些應(yīng)用中，并不總是需要具有均勻分布直方圖的圖像，而是需要具有特定直方圖的圖像，以便能夠?qū)D像中的某些灰度級(jí)加以增強(qiáng)。其概率密度函數(shù)為 2 2 0 1()0rrrPr ? ? ? ??? ?? 其 他圖 935 直方圖均衡或處理的均勻密度變換 ( 923 ) 式 923中， r是歸一化的像素灰度級(jí)，采用累積分布函數(shù)原理可以求其變換函數(shù)為 20s T ( ) P ( ) 2rrr d r r??? ? ? ? ?? 式中， s為變換后的像素灰度級(jí)，其變換函數(shù)曲線如圖 935 (b)所示，可以證明，變換后的像素分布概率密度是均勻的，如圖 935(c)所示。 光電圖像檢測(cè)技術(shù) 2. 圖像增強(qiáng)處理 圖像增強(qiáng)是指按特定的需要突出一幅圖像中的某些信息，同時(shí)削弱或去除某些不需要的信息的處理方法。直方圖描述了每個(gè)灰度級(jí)具有的像素的個(gè)數(shù)，但不能為這些像素在圖像中的位置提供任何線索。 圖 934 激光三角法測(cè)量汽車車身曲面裝置的原理圖 2. 計(jì)算機(jī)視覺(jué)三維測(cè)試 圖
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