基于视频图像的材料应变实验中光线运用问题研究

论文摘要

计算机技术的高速发展,加深了光学、光电子学、图像处理、人工智能等多学科之间的联系,促进了与视觉有关的技术的发展,得到了人们的普遍关注。基于视频图像的测量技术以其非接触、实时、可视化好、自动化和智能性高等特点在很多领域得到了广泛应用,已迅速渗透到人类生活和社会发展的各个方面,受到各国各行业的高度重视。而光线运用问题一直是非接触测量中一个非常重要却又难以有效解决的问题。本文主要针对基于视频图像的材料应变实验中光线运用问题进行研究,并以金属试件为主要研究对象,在不同的光照环境下进行验证。金属表面对光的反射特性使得在非接触测量实验中获得高质量的图像具有一定难度,因此有效克服光照的影响是系统中的一个重要环节。文中首先分析了光源对图像质量的影响,并在照明光源的选择上做了一定的研究,设计制作了LED面光源,为采集图像提供良好的照明条件,改善了图像质量,同时对照明系统中的光照度分布做了初步分析,验证了面光源的照度均匀性问题。此外,在前人研究的基础上,继续研究照明技术和图像处理方法。在照明方案中,针对前照光的照明方式,采用了非线性函数互相叠加的方法对图像像素值进行矫正,从而有效弱化光照的影响,改善图像质量。实验证明,这一方法对金属试件的反光问题及试件边缘不清晰有较好的矫正效果。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 基于视频图像的非接触测量
• 1.2 数字图像照明质量评价
• 1.3 光照技术的发展及现状
• 1.4 本课题主要研究内容
• 第二章 视频图像应变测量系统
• 2.1 系统构成
• 2.2 系统工作原理
• 2.3 系统的关键问题
• 2.4 本章小结
• 第三章 系统中的光源技术
• 3.1 光的特性
• 3.2 光源的设计与选用
• 3.3 LED 面光源的设计
• 3.4 照明方案
• 3.5 本章小结
• 第四章 系统光学分析
• 4.1 光学分析
• 4.2 照明系统的光照度分布
• 4.3 光照处理
• 4.4 本章小结
• 第五章 实验结果及分析
• 5.1 光源质量对图像的影响实验
• 5.2 光照处理实验
• 5.3 金属拉伸实验
• 5.4 误差分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢