一、一种新型可见光条纹相机标定系统（论文文献综述）
周斌斌[1]（2021）在《基于线结构光的曲面物体位姿测量研究》文中提出
郭伦丽[2]（2021）在《基于近红外和可见光图像的植物水分利用率测量方法研究》文中提出我国作为人口大国,在耕地面积日益减少而工业建设、城市化进程不断加快的情况下,保障农作物的产量与品质是重中之重。植物水分利用率的测量对于耗水量低、抗旱性强、产量高的作物品种改良选育及产量预估都具有重要的参考意义。对于植物水分利用率探测的传统方法主要有人工测量、传感器接触测量两种,但其存在主观性强、重复性低、对植物造成损伤等缺点。而基于图像处理技术对作物进行监测不仅具有无损性和跟踪观测的优点,能够为水分利用率的长期对比测量提供依据。本文针对植物水分利用率无损测量、长期监测的研究目的,基于图像处理技术获取多种植物信息,并对多个信息利用主成分分析与多元线性回归法探究了一种植物水分利用率无损测量的方法。根据对现有的植物水分利用率测量方法进行对比分析后,确定了在个体水平上采用近红外和可见光图像结合的方法对植物水分利用率进行快速无损测量的方案;首先介绍了个体水平上植物水分利用率（WUE）的定义和测量方法,作为后续测量的依据。根据归一化植被指数（NDVI）测量叶片水分含量的原理,选择了滤光片与摄像头,经图像处理获得NDVI与水分含量间的关系。利用可见光图像获取植物的颜色纹理信息。根据测量精度与植物生长特点搭建双目立体视觉采集系统,并对相机进行标定,采用AD-Census算法进行立体匹配,获得视差信息,利用三维重构的空间坐标恢复植物叶片的长、宽、面积、周长等信息,用于评价植物的生长状态。同时为了实现植物生长环境的快速采集与处理,将传感器采集的数据上传至上位机,进行显示并保存;在完成了各参数采集及与水分利用率相关性分析的基础上,对各参数采用主成分分析法进行降维,然后利用多元线性回归法建立植物水分利用率测量模型。为了验证该测量方案的可行性及评价该方法的测量精度,选择具有一定经济效益的蒲公英为实验对象,对蒲公英进行梯度水肥培育,使植物的生长状态与水分利用率有明显的区分,讨论了不同水肥管理情况对植物产量、叶绿素含量的影响。利用NDVI实现了叶片水分含量的无损测量并分析了该测量方法的测量精度。对叶片水分含量、叶长、叶宽、面积、周长、颜色信息与植物水分利用率间的相关性进行了分析。对相关性高的参量进行主成分分析后,对保留的信息进行多元线性回归测量植物水分利用率。并探究了根据植物几何参数的生长变化趋势早期预测植物水分利用率的方法,为后续种植措施的调节起到了指导作用。本系统为后续进行植物水分利用率预测模型的构建打下了良好的基础,多个关键信息的获取都实现了快速、无损、数字化存储的功能,为其他类型植物的水分利用率测量提供了一定的参考价值。
符亚云[3]（2021）在《基于双目视觉的物体三维重建系统研究》文中提出
李芳芳[4]（2021）在《基于深度卷积神经网络连铸坯表面缺陷三维量化识别方法研究》文中研究表明
刘轩达[5]（2021）在《基于元素自激辐射能量谱的温度场探测重构与实验技术研究》文中研究指明针对军事和工业领域中对极端环境下温度场探测、重构与可视化的研究需求,本文提出了一种基于元素自激辐射能量谱机理的温度场建模、探测与重构方法,分别使用元素掺杂法与细丝发射谱法对高温火焰表面与内部截面的二维能量光谱特性与温度分布情况进行了深入探究。以高精度s CMOS科学相机作为温度信息探测装置,以普通工业相机作为空间形貌信息探测装置,构建高温场环形阵列化投影探测系统,评估探测阵列的最优布点模式并设计多探测模块的时钟同步。以高温火焰为探测对象,为获取对象尺度信息,依据成像结果对其空间表面进行三维重建,体积重建相对误差优于8%。使用激光诱导击穿光谱技术（laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS）对几类产生高温的源物质含能材料的燃烧残留物进行光谱分析,筛选内禀特征元素、提取其特征能量光谱与波长,结合探测模块标定原理,以此建立温度场正向内禀热-光-电耦合辐射传输模型,并设计投影探测系统中的滤光模块。结果表明铝（Al）、钙（Ca）、镁（Mg）、钠（Na）、钾（K）等元素广泛存在于含能材料与生物质燃料中,其在特定波长附近（Al 395nm,Ca422.67nm,Mg 518nm,Na 589nm,K 768nm）具有较强光谱激发特性,最终挑选K元素为外部掺杂元素,验证了基于特征掺杂元素能量谱激发的窄波段温度场测量方法的可行性。以氧-乙醇预混火焰为待测对象,依据元素能量光谱激发模型设计材料光谱发射率标定实验,给出基于元素掺杂法的温度、光谱发射率分布测量与验证实验方案,测温相对误差小于5%。依据石墨纤维细丝特定光谱发射特性设计基于细丝发射谱法的截面温度测量实验,测温相对误差优于6%。以多管路喷射氧-乙炔高温火球为对象进行实测实验,结果表明基于元素自激辐射能量谱的温度场探测重构方法可有效实现高温场测量。
储君秋[6]（2021）在《基于多孔径结构的多维成像系统及关键问题研究》文中研究指明视觉成像探测作为目标探测基础之一,因其非接触性、被动成像能力以及优良的环境适应性而受到了广泛应用。目前,绝大部分成像信息来自于目标反射光的光强信息。然而,随着成像系统与目标探测环境的扩展,尤其在复杂环境下的远距离暗、弱、小目标探测中,由于背景干扰的存在以及目标特征不明显,成像效果受到了极大的限制。为避免光强成像中诸多因素的干扰并提升远距离目标的成像效果,可以通过提升成像维度来实现。光作为电磁波的一部分,蕴含着不同维度的特征属性,如强度、光场、光谱、相位和偏振等。当光与目标相互作用时,目标的特征信息被记录于不同维度之上。由于单一维度仅能记录一部分的目标特征信息,并且不同维度信息同时也具有不同的传输特性与抗干扰能力,因此在具体应用中,不同的成像维度对应着不同的探测场景与应用范围。为此,本文通过多孔径结构与光场、红外及偏振信息的结合,提出了基于多孔径结构的多维成像系统。根据不同维度信息的优势成像场景,以及各维度间信息的互补特性,利用多维信息的成像、融合与解算,丰富目标的特征信息,并实现目标多维信息的重构,提升光电探测系统在复杂环境下的目标成像能力。本文的主要研究内容包括:（1）提出了基于多孔径结构下的目标信息探测的具体实施方案,首先,通过利用成像系统整体结构及各维成像方法的优缺点的分析,实现系统的选型。其次,通过成像系统的结构标定、目标单维信息探测以及多维信息融合手段的流程分析,梳理系统的成像方法。最后,通过典型的系统成像场景分析,明确系统的具体应用场景及成像情况。（2）对近远距离下的成像结构内外参数标定手段进行了一定研究,通过分析在受到大气湍流、噪声、失焦等多方面因素影响下的远距离标定结果,对特征点的随机漂移问题做出了分析,并通过多种手段减小了复杂因素影响下的标定误差,提升了远距离参数标定的准确性。（3）基于多孔径结构,构建了多孔径光场成像模块,并以此实现对目标的数字重聚焦以及实验室与外场的目标三维尺度信息提取等内容。同时,通过亚像素配准方法,提高了远距离三维成像时的距离提取精度。同时,通过合成孔径成像与多孔径成像理论的结合,提高多孔径下成像系统的成像分辨率以及测量精度。（4）结合光场成像原理与相空间光学,利用维格纳分布与光学、图像等领域的联系,提出了基于维格纳变换的局域滤波、噪声相位提取,以及相位解包裹方法,并分析了这些方法基于硬件实现的可能性,为之后成像系统光场成像模块的发展做出一定的预研。（5）针对偏振与红外成像维度,研究并分析了偏振及红外对可见光成像的补充作用,并开展了部分验证实验,实验结果证明了多维成像系统在复杂环境下的成像能力,并验证了本文所提出的基于多孔径结构的多维成像系统可能性。
吕深圳[7]（2021）在《基于数字光栅投影技术的三维面型测量研究》文中认为数字光栅投影3D测量是一种无需物理接触即可获得物体表面几何形状信息的技术,已广泛应用到生物医学、工业制造、计算机视觉、娱乐等多个领域。典型的数字光栅投影系统是由一个投影仪和一个相机构成,其中投影仪用于将计算机生成的特定光栅图像投影到待测物体表面,相机用于采集由待测物体表面调制后的光栅。分析采集到的光栅图像,可获得包含物体三维信息的相位分布,进而通过已标定出的系统的内外参数,来实现从相位到三维坐标的转换。尽管数字光栅投影技术经过了长足的发展,相较于其他三维测量方法具有更高的测量精度和分辨率以及更快的测量速度,但是仍然存在诸多因素制约其3D测量质量。本论文将从相位展开、系统单调性和畸变校正等若干个关键因素出发,对数字光栅投影技术进行了较全面、系统地分析和研究。论文的主要工作包括如下五个内容:（1）提出了一种基于路径跟踪算法的改进的相位编码方法。尽管传统的相位编码算法具有鲁棒性强和可编码的光栅条纹级次数目多的优点,但是随着生成的数字光栅条纹级次的增多,在包裹相位图中的2截断像素点附近,恢复的连续相位图中存在相位解包裹误差。针对相位编码算法中的错误解码问题,本论文提出了一种新的改进方法。首先利用Canny算子等图像处理方法定位出恢复的连续相位图中的误差点位置,然后利用路径跟踪算法作为辅助手段实现对相位误差点的校正。对比于已有的改进方法,此方法具有只需6幅图像和不受物体颜色限制的优点。若干个实验结果证明了此方法的有效性。（2）提出一种物体横向几何尺寸辅助的绝对相位解包裹的新算法。在所提出的方法中,首先利用窗口傅里叶变换-质量指导相位解包裹算法（WFF-QGPU）从三幅光栅图像中获得相对相位分布。然后,基于物体的横向几何尺寸（例如x或y方向）,将相对相位分布转化成绝对相位分布。与时间相位解包裹相比较,此方法只需要采集3幅图像,可有效地提高三维测量的速度;与几何约束相位解包裹相比较,此方法能够对大深度范围的物体进行测量。若干个实验结果证明了此方法的有效性。（3）针对几何约束绝对相位解包裹算法中虚拟平面的选择问题,通过对几何约束相位解包裹方法的单调性进行分析,提出了一个物体深度z（u c,v c）相对于投影仪像素坐标up单调性的判别式△（u c,v c）。当△（u c,v c）≥0时,应选择最近距离处的虚拟平面作为辅助手段;当△（u c,v c）≤0时,应选择最远距离处的虚拟平面作为辅助手段。这一工作补充和完善了传统的几何约束相位解包裹算法。通过搭建两个不同的数字光栅投影系统,证明了此判别式的有效性和重要性。（4）针对几何约束相位解包裹算法存在有限的测量深度问题,提出了一个扩展几何约束测量范围的新方法。几何约束相位解包裹的有限测量范围,导致此方法不能应用于大深度范围内运动物体或者具有大深度物体的测量。本论文采用分水岭算法提取出由几何约束方法恢复的绝对相位图中正确的相位分布区域并制作此区域的二值模板;利用WFF-QGPU方法获得待测物体的相对相位分布;利用二值模板计算出相对相位分布与绝对相位分布在二值模板区域的相位差;利用相位差实现相对相位向绝对相位的转化。与已有的改进方法相比较,此方法具有不需增加虚拟平面的数目和图像分割算法简单的优点。若干个实验结果证明了此方法的有效性。（5）在数字光栅投影3D测量中,相机与投影仪的镜头畸变是主要的误差源。相机的标定已经成熟,利用传统径向与切向多项式的模型可以很好地校正相机镜头畸变带来的误差。投影仪的畸变校正较为困难,一是它不具备采集图像的能力;二是现有的畸变模型只是针对相机镜头建立的,并不适用于投影仪镜头。本论文提出利用深度学习的方法,来校正数字光栅投影3D测量系统中投影仪的镜头畸变。所设计的神经网络由一个输入层、五个全联级隐藏层和一个输出层组成。用所搭建的3D测量系统对一个标准陶瓷平面进行了测量,实验表明,投影仪经构建的神经网络矫正后,3D测量的RMS值可由矫正前的0.2546 mm减少至0.0165 mm,相较于矫正前改善了93.52%。
张坤[8]（2021）在《高精度大视场空间目标测量光学系统研究》文中研究表明随着航天技术的快速发展,太空中的航天器、空间碎片等空间目标的数量呈指数增长,这极大地增加了空间目标之间的碰撞概率。因此,对广域内的空间目标进行精密测量,以规避空间目标之间的碰撞,是如今亟待解决的问题之一。然而,传统的空间相机难以满足高精度大视场的测量需求,利用超广角低精度空间相机和小视场高精度测量相机相互组合的工作方式,能够较好的解决这一难题。因此,本文主要对小视场高精度测量相机的测量精度和超广角低精度测角光学系统设计中的关键技术进行研究。本论文主要的研究内容如下:（1）降低光学系统的公差灵敏度和提高测角光学系统焦距的热稳定性研究。首先,为了降低光学遥感相机的加工和装调难度,本文对光学系统的公差灵敏度进行了研究,提出通过控制光学系统中各光学元件表面曲率（取绝对值）大小的方法,来合理分配各光学元件的光焦度,实现光学系统小像差互补,从而降低各加工装调公差的灵敏度。然后,为了降低温度对光学系统测角精度的影响,本文对测角光学系统焦距的热稳定性进行了研究,提出通过利用不同材料的正负透镜和机械结构材料相互匹配的方法,来提高光学系统焦距的热稳定性。最后,本文利用以上提出的两种方法进行了光学系统设计,设计实例和分析结果表明,本文提出的设计方法所达到的效果非常显着。（2）利用二维达曼光栅高效标定测角光学遥感相机的方法研究。首先,本文对二维达曼光栅的设计原理和衍射特性进行了分析,并结合待标定相机的参数,设计和加工出了衍射光束为23×23的二维达曼光栅。然后,利用加工的二维达曼光栅搭建了测角光学遥感相机的高效标定光路,并对实验数据进行采集和处理,分析结果表明,测角光学遥感相机标定后的单星测角精度优于6"。最后,为了验证标定后相机测角精度的准确性,对测角光学遥感相机进行了外场观星实验,外场观星表明,标定后相机的测角精度优于4"的概率大于90%（多星的联合解算精度）,从而验证了本文提出的高效标定方法的可行性。（3）超广角和小盲区全景环带测角光学系统的设计方法研究。首先,对传统的折反式全景环带系统的成像原理进行了理论分析,基于传统的折反式全景环带系统的成像原理,提出利用反射式全景环带头部单元代替传统的折反式全景环带头部单元的方法,来减小光学系统的中心盲区。然后,对反射式全景环带头部单元的初始结构计算方法进行了数学建模,并提出利用光阑慧差来提高光学系统全视场的相对照度。最后,利用本文提出的设计方法,设计了一款焦距为-2.0mm,F数为4,视场角为（22°～120°）×360°的超广角全景环带系统。设计结果表明:该光学系统的盲区率小于3.67%,畸变小于4%,且具有相对照度好、成像质量高和结构紧凑的优点。从而验证了本文提出的设计方法的有效性。
王天宇[9]（2021）在《基于数字成像和图像处理的转速和振动测量研究》文中认为旋转机械在能源、化工、电力、冶金等行业占有举足轻重的地位。旋转机械的转速和振动参数是其重要的运行参数,其测量有助于及时、准确地掌握旋转机械的健康状况,为工业系统故障预警、避免无计划的停工停产提供科学的数据。然而现有的检测仪表在性能、价格和适用范围等方面均存在一定的局限性,特别是在复杂、恶劣的工业环境下。比如对于尺寸较小的微机电系统,常规的接触式测量装置会引入额外质量,影响其动态特性。在一些不易于粘贴标记的对象,比如大型风机的叶片等部件,常规传感器的安装与维护成本较高。为了更好地保障机械设备运行的安全性和高效性,有必要继续探究新的测量技术,准确可靠地测量转速和振动,来实现更为完善的设备工作状态监测,推动该领域的研究发展。随着图像传感器制造工艺和图像处理技术的发展,视觉测量方法在机械状态监测领域得到了一定的应用。但目前的视觉测量系统主要是基于昂贵的高速相机,不利于工业上的普遍应用。另外,由于运动模糊等现象的影响,测量精度有待提升。本文通过研究旋转机械转子部件在设备运行过程中的运动特性和图像传感器的感应机理,开发基于低成本图像传感器和图像处理技术的转速和振动测量系统,其具有较高的测量精度和可靠性。相比于高速相机成像的测量系统,该方法可大大降低测量成本。主要的研究成果如下:（1）提出一种基于图像序列相似度的转速测量方法。该方法采用低成本图像传感器采集图像序列,通过提出的三种图像相似度指标,将图像序列转换为一维的相似度信号。根据图像相似度信号的时域、频域特性,提出短时Chirp-Z变换和基于抛物线插值的短时自相关方法,用于图像相似度信号的瞬时旋转频率估计,提取转速信息。对恒定转速的测量结果的最大相对误差不超过±0.7%,归一化标准差不超过1%（转速测量范围为0rpm-3000rpm）。对于动态转速,亦能够得到满意的测量结果。对于渐变转速（1000 rpm-2000 rpm）的测量误差小于±0.5%,对于转速的阶跃变化,测量误差不超过1.4%。该方法基于图像的周期性,可有效克服运动模糊、目标遮挡等不利影响,保证测量精度。（2）提出基于图像相关的振动测量方法。当旋转机械在运行时,旋转部件的振动会导致图像灰度分布的变化。采用图像相关方法处理旋转部件图像序列,获取能够表征旋转部件振动的图像相关信号,通过频谱分析求解旋转部件的振动频率和振幅。与商用电涡流传感器的测量结果进行了对比。从实验结果上来看,该视觉测量系统能够准确地测量不同转速下的振动频率和相对振动幅度,测得的振动频谱与参考装置几乎一致,在基频和高次谐波频率处都存在强烈且明显分离的谱峰。不同于现有的图像方法,该方法无需在被测部件上附加人工标记,具有较高的普适性。（3）提出基于二维码跟踪的转速测量方法。利用局部特征和图像匹配算法,跟踪粘贴在旋转部件表面的二维码标记,实现旋转部件旋转角度和转速的测量。本文主要采用AKAZE局部特征,并通过图像相关系数和Hamming距离对特征匹配过程进行优化,提高特征匹配精度,减少误匹配。测量结果与SIFT、SURF算法进行对比。实验结果表明,转速测量的最大相对误差不超过± 1%,归一化标准差不超过0.6%,测量性能优于SIFT、SURF算法。该方法只需2张转子图像,即可完成测量,具有较高的测量精度、实时性好。（4）在多种实验工况的条件下对视觉测量系统进行性能测试,实验结果验证了测量系统的可靠性和环境适应性。深入研究图像传感器分辨率、帧率、曝光时间、光照强度、拍摄角度等对测量系统性能的影响,探求视觉测量系统最佳工作参数。另外,对提出的视觉测量系统进行了现场测试,包括风力发电机的转速和振动测量、工业电机转轴的转速测量等。实验表明,本文开发的视觉测量系统可以精准表征旋转机械转速与振动等信息,测量精度和测速范围均优于现有的图像方法。
马艳洋[10]（2021）在《基于条纹投影的单像素三维成像技术研究》文中提出传统的二维探测成像是采集场景信息的最常用办法,这种探测方法丢失了深度信息,无法获取场景中物体的真实距离,在此基础上发展而来的三维测量技术有效地弥补了这一不足。作为一种新兴的成像技术,基于单像素探测的关联计算成像方法因其以时间成本换取空间信息的特点,在极弱光场及宽光谱成像等领域具有很高的应用价值,将单像素成像技术应用于三维测量领域中,有效地拓宽了传统光学三维测量技术的应用场景。本论文首先介绍了光学三维成像技术的主要分类和基本原理,并重点讨论了基于条纹投影轮廓术的三维测量方法。作为当下应用最广泛的主动式三维测量方法,该技术具有系统简单、测量精度高、成像速度快、技术成熟的优点,傅里叶条纹轮廓术和相移相位测量术是其中最具代表性的两种测量方法。介绍了单像素成像三维测量技术的发展后,分别从理论和实验两方面介绍了条纹投影轮廓术与单像素成像方法结合的三维测量方式,证明了单像素三维成像技术在宽光谱成像方面的优势,并就测量的精度和稳定性进行了分析。基于傅里叶条纹轮廓术的红外单像素三维重构方法,采用红外光源进行主动扫描成像,采用傅里叶条纹轮廓术的相位提取办法获得折叠相位,使用相位解包算法获得绝对相位。建立起相机坐标系到世界坐标系的映射关系,获得绝对相位到距离信息的转化模型,计算得到待测场景中的深度信息分布,实现了一种设备简单、鲁棒性高的红外单像素三维测量系统模型。基于相移相位测量术的单像素三维测量方法,利用相移相位测量轮廓术的高精度和高稳定性优势,在一定程度上弥补了单像素成像分辨率较低的不足。实验中采用相移相位测量办法,在二维强度图中提取得到绝对相位,并近似地采用平行投影的相位高度映射模型,借助于棋盘格的标定办法完成了相位到真实距离的转化,并通过对标准具进行三维测量,分析了系统的测量精度和误差,最后讨论了限制系统精度的可能原因。本论文从理论和实验出发,将基于条纹投影的相位测量轮廓术与单像素成像技术相结合,拓宽了单像素三维成像的实现方法。基于傅里叶条纹轮廓术的单像素三维重构方法,验证了单像素三维成像技术在特殊波段的成像能力,为搭建低成本的宽波段三维器件提供了一种新思路。另外,首次将相移相位测量术应用到单像素三维成像中,实现了一种高精度和稳定性的单像素三维测量办法,为单像素三维成像技术的实用化提出了更多可能性。
二、一种新型可见光条纹相机标定系统（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种新型可见光条纹相机标定系统（论文提纲范文）
（2）基于近红外和可见光图像的植物水分利用率测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 植物水分利用率测量方法 |
| 1.2.2 反映植物水分利用率的因素 |
| 1.3 研究思路与技术路线 |
| 1.4 论文主要研究内容与章节安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 植物水分利用率测量原理及信息测量原理 |
| 2.1 植物水分利用率测量原理 |
| 2.2 图像测量植物水分利用率的原理 |
| 2.3 植物叶片NDVI值与SPAD值测量原理 |
| 2.4 图像颜色及纹理特征提取 |
| 2.5 环境信息采集 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 植物三维信息测量 |
| 3.1 相机成像模型 |
| 3.2 相机标定 |
| 3.2.1 相机标定方法 |
| 3.2.2 相机标定过程及结果 |
| 3.2.3 极线校正 |
| 3.3 立体匹配 |
| 3.4 叶片参数信息恢复 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 各参数测量结果及与植物水分利用率相关性分析 |
| 4.1 实验对象选择及植物水分利用率实验设计 |
| 4.2 不同水肥光照管理对蒲公英生长的影响 |
| 4.2.1 不同水肥光照管理对蒲公英产量的影响 |
| 4.2.2 不同温度对蒲公英产量的影响 |
| 4.3 植物SPAD值与水分利用率的相关性分析 |
| 4.4 植物水分含量测量与水分利用率相关性分析 |
| 4.4.1 叶片水分含量测量结果分析 |
| 4.4.2 叶片水分含量与植物水分利用率的相关性分析 |
| 4.5 植物叶片几何参数及与水分利用率相关性分析 |
| 4.5.1 植物叶片几何参数测量结果准确性 |
| 4.5.2 植物几何叶片参数与水分利用率相关性分析 |
| 4.6 颜色纹理特征参数测量结果及与水分利用率相关性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 植物水分利用率测量模型建立与分析 |
| 5.1 主成分分析原理 |
| 5.2 多元线性回归原理 |
| 5.3 基于主成分分析法的参数选取 |
| 5.4 多元线性回归模型结果 |
| 5.5 植物水分利用率的早期预测 |
| 5.5.1 水分利用率早期预测模型建立 |
| 5.5.2 早期预测模型误差分析 |
| 5.6 水分利用率的测量和预测效果评价 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）基于元素自激辐射能量谱的温度场探测重构与实验技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 温度场测量与重建手段研究现状 |
| 1.2.2 温度场热-光耦合辐射建模研究现状分析 |
| 1.2.3 温度场的光电探测与验证实验现状分析 |
| 1.3 本文研究内容与章节安排 |
| 1.3.1 本文研究内容 |
| 1.3.2 本文章节安排 |
| 2 温度场内禀热-光-电耦合建模技术研究 |
| 2.1 温度场内禀高温节点元素能量光谱自激发机理 |
| 2.1.1 温度场内禀节点能量光谱激发机理 |
| 2.1.2 激光诱导击穿光谱技术测量元素自激发能量谱 |
| 2.1.3 高温场内禀节点热辐射激发机理 |
| 2.2 温度场节点热-光辐射传输过程建模 |
| 2.2.1 热-光辐射的场内传输 |
| 2.2.2 热光辐射的场外传输 |
| 2.3 温度场节点热-光辐射接收过程建模 |
| 2.3.1 成像模块接收特性标定原理 |
| 2.3.2 探测成像后处理与成像质量评估 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 高温场滤光投影探测技术研究 |
| 3.1 整体实验装置与系统布设 |
| 3.1.1 能量光谱探测与采集模块 |
| 3.1.2 温度场探测成像模块 |
| 3.1.3 成像标定模块 |
| 3.1.4 验证实验模块 |
| 3.2 高温场阵列化同步光电探测模块构建 |
| 3.2.1 光电探测阵列的布点模式 |
| 3.2.2 光电探测模块的构建 |
| 3.2.3 多通道探测模块的时钟同步 |
| 3.3 投影探测目标的表面形貌重建 |
| 3.3.1 空间三维模型重构 |
| 3.3.2 壳体重构效果评定 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于LIBS技术的元素能量光谱分析实验研究 |
| 4.1 含能材料燃烧残留物能量光谱分析 |
| 4.1.1 样品准备与制样 |
| 4.1.2 金属基底下的含能材料残留物能量光谱分析 |
| 4.2 元素掺杂法与外掺元素能量光谱分析 |
| 4.2.1 元素外掺法及元素选取原则 |
| 4.2.2 样品准备与制样 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 基于元素自激辐射能量谱的温度场实测实验研究 |
| 5.1 元素自激光谱发射率及探测模块标定实验 |
| 5.1.1 探测成像模块标定实验 |
| 5.1.2 元素自激光谱发射率标定实验 |
| 5.2 元素掺杂法测量火焰温度与光谱发射率分布 |
| 5.2.1 实验方案及装置布设 |
| 5.2.2 基于元素掺杂与能量光谱分析的火焰温度分布及光谱发射率测量 |
| 5.2.3 实验结果分析与验证 |
| 5.3 细丝发射谱法测量火焰内部截面温度分布 |
| 5.3.1 实验方案与装置布设 |
| 5.3.2 基于细丝发射光谱的半侵入式火焰温度分布测量 |
| 5.3.3 实验结果分析与验证 |
| 5.4 多管路喷射火球模拟装置的高温实测实验 |
| 5.4.1 模拟装置结构与布设 |
| 5.4.2 模拟火球温度区间测试与红外热成像 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）基于多孔径结构的多维成像系统及关键问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 国内外现状 |
| 1.2.1 光场成像理论及技术的国内外研究现状 |
| 1.2.2 偏振成像理论及技术的国内外研究现状 |
| 1.2.3 红外成像的国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及工作安排 |
| 第2章 多孔径多维成像系统结构与功能 |
| 2.1 多孔径多维成像系统的结构 |
| 2.1.1 光场成像模块的分析 |
| 2.1.2 偏振成像模块的分析 |
| 2.1.3 红外成像模块的分析 |
| 2.2 多孔径多维成像系统的成像原理 |
| 2.2.1 多孔径多维成像系统的结构参数提取 |
| 2.2.2 多孔径多维成像系统的单维信息探测 |
| 2.2.3 多孔径多维成像系统的多维信息融合 |
| 2.3 多孔径多维成像系统的应用场景 |
| 2.3.1 晴朗环境下的目标成像 |
| 2.3.2 雾霾环境下的目标成像 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 多孔径多维成像系统的标定 |
| 3.1 相机标定原理 |
| 3.1.1 相机成像模型 |
| 3.1.2 成像投影模型 |
| 3.1.3 标定理论与标定方法 |
| 3.2 相机内参数标定误差的仿真分析及抑制方法 |
| 3.3 实验室与外场场景下的成像系统参数标定实验 |
| 3.4 标定实验的总结及方法改进 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 目标的光场信息提取 |
| 4.1 基于多孔径成像系统的光场成像原理 |
| 4.2 基于多孔径合成的目标增强 |
| 4.3 基于多孔径亚像素匹配的远距离目标三维信息提取 |
| 4.3.1 基于多孔径成像的三维测量原理 |
| 4.3.2 三维测量的计算精度 |
| 4.3.3 基于傅里叶亚像素配准的多孔径视差提取 |
| 4.3.4 远距离目标测距的理论分析及实验结果 |
| 4.3.5 实验分析及改进方法 |
| 4.4 基于合成孔径成像与多孔径成像融合的高精度目标测量 |
| 4.4.1 合成孔径成像系统和光场成像系统的融合 |
| 4.4.2 实验设计、结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于相空间光学的光场成像理论扩展 |
| 5.1 相空间光学的原理与应用 |
| 5.1.1 相干光场的相空间描述 |
| 5.1.2 维格纳分布的性质及优缺点 |
| 5.1.3 一阶光学系统中的维格纳分布性质 |
| 5.2 相空间密度分布函数的测量 |
| 5.2.1 分时方法 |
| 5.2.2 光场成像方法 |
| 5.3 基于维格纳分布的局部噪声滤波 |
| 5.3.1 基于维格纳分布的局域滤波原理 |
| 5.3.2 滤波模型的建立与交叉项的约束 |
| 5.3.3 滤波核的选择与交叉项的抑制 |
| 5.3.4 实验结果与滤波质量评价 |
| 5.3.5 实验总结及展望 |
| 5.4 基于维格纳分布的带噪声包裹相位滤波并解包裹 |
| 5.4.1 相位与相位噪声的维格纳分布性质 |
| 5.4.2 实验结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 目标的多维信息探测及融合 |
| 6.1 目标的偏振信息探测及应用 |
| 6.1.1 偏振成像的原理与应用 |
| 6.1.2 基于偏振成像的目标表面信息探测 |
| 6.1.3 基于偏振成像的环境光滤波 |
| 6.2 目标的近红外探测及应用 |
| 6.2.1 基于红外成像的林木环境下的目标探测 |
| 6.2.2 基于红外成像的杂散光环境下目标探测 |
| 6.3 基于可见光光强、偏振及红外信息的融合 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）基于数字光栅投影技术的三维面型测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1 章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 双目立体视觉法 |
| 1.1.2 飞行时间法 |
| 1.1.3 偏折法 |
| 1.1.4 数字光栅投影法 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.2.1 相位解包裹方法的国内外研究现状 |
| 1.2.2 相机与投影仪的畸变校正国内外研究现状 |
| 1.3 本论文的主要研究工作 |
| 1.4 本论文的章节安排 |
| 第2 章 理论基础 |
| 2.1 数字光栅投影系统的针孔模型和系统标定方法 |
| 2.2 物体的绝对相位分布到三维坐标的转化 |
| 2.3 条纹分析方法 |
| 2.3.1 移相算法 |
| 2.3.2 窗口傅里叶变换的条纹分析方法 |
| 2.4 相位解包裹算法 |
| 2.4.1 简单的路径跟踪相位解包裹算法 |
| 2.4.2 质量指导相位解包裹算法 |
| 2.4.3 多频时间相位解包裹方法 |
| 2.4.4 相位编码算法 |
| 2.4.5 几何约束相位解包裹方法 |
| 2.4.6 改进的双频移相解包裹方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3 章 一种基于路径跟踪算法的改进相位编码方法 |
| 3.1 改进的相位编码方法的计算流程 |
| 3.2 实验与分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4 章 物体横向几何尺寸辅助的绝对相位恢复算法 |
| 4.1 原理与计算流程 |
| 4.2 实验与分析 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5 章 几何约束相位解包裹算法中的单调性分析 |
| 5.1 几何约束相位解包裹算法的单调性分析 |
| 5.2 实验与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6 章 扩展几何约束相位解包裹算法深度测量范围的研究 |
| 6.1 扩展深度测量范围的基本计算流程 |
| 6.2 实验与分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7 章 数字光栅投影系统中投影仪镜头畸变的校正研究 |
| 7.1 神经网络的搭建与数据集的制作 |
| 7.2 实验与分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 第8 章 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 本论文创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（8）高精度大视场空间目标测量光学系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1 章 绪论 |
| 1.1 空间目标测角相机的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外天基空间目标感知光学遥感卫星的发展现状 |
| 1.2.1 美国天基空间目标感知系统的发展现状 |
| 1.2.2 其他各国天基空间目标感知系统的发展现状 |
| 1.3 全景成像技术的发展现状 |
| 1.4 测角光学遥感相机关键技术的研究现状 |
| 1.4.1 降低光学系统公差灵敏度的研究现状 |
| 1.4.2 光学系统焦距热稳定性的研究现状 |
| 1.4.3 光学遥感相机标定方法的研究现状 |
| 1.5 论文的主要研究内容和结构安排 |
| 第2 章 焦距热稳定的低公差灵敏度光学系统设计方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 公差与初级像差关系的理论研究 |
| 2.2.1 本征变化 |
| 2.2.2 衍生变化 |
| 2.3 降低公差灵敏度的方法 |
| 2.4 降低公差灵敏度的光学系统设计实例 |
| 2.4.1 光学系统参数选择 |
| 2.4.2 光学系统设计 |
| 2.4.3 像质评价 |
| 2.4.4 公差分析 |
| 2.5 焦距变化对光学系统测角精度的影响 |
| 2.5.1 非远心光学系统的焦距变化对测角精度的影响 |
| 2.5.2 像方远心光学系统的焦距变化对测角精度的影响 |
| 2.6 温度对光学系统结构参数影响的理论研究 |
| 2.6.1 温度对光学元件折射率的影响 |
| 2.6.2 温度对光学元件面型的影响 |
| 2.6.3 温度对光学元件间隔的影响 |
| 2.7 基于无热化设计的光学系统焦距的热稳定性理论研究 |
| 2.7.1 光学被动式无热化设计理论 |
| 2.7.2 基于光学被动式无热化设计的焦距热稳定性理论研究 |
| 2.8 焦距热稳定的低公差灵敏度光学系统设计实例 |
| 2.8.1 光学系统的参数选择方法 |
| 2.8.2 光学系统设计及像质评价 |
| 2.8.3 焦距的热稳定性分析 |
| 2.8.4 公差分析 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3 章 基于二维达曼光栅的测角相机高效标定研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 测角光学遥感相机的工作原理 |
| 3.2.1 空间目标的定轨原理 |
| 3.2.2 光学遥感相机的姿态测量原理 |
| 3.3 光学遥感相机的传统标定方法 |
| 3.3.1 相机内参数误差对系统测量精度的影响 |
| 3.3.2 相机的传统标定方法 |
| 3.4 达曼光栅的理论基础 |
| 3.4.1 二维达曼光栅设计 |
| 3.4.2 达曼光栅的衍射特性 |
| 3.5 二维达曼光栅的衍射角度误差分析 |
| 3.5.1 衍射光的理想成像位置分析 |
| 3.5.2 光栅周期误差对衍射角度的影响 |
| 3.5.3 垂直度误差对衍射角度的影响 |
| 3.5.4 入射角误差对衍射角度的影响 |
| 3.6 基于二维达曼光栅的光学遥感相机的高效标定方法 |
| 3.6.1 焦距和主点的标定方法 |
| 3.6.2 畸变的标定方法 |
| 3.7 高效标定实验及结果分析 |
| 3.7.1 高效标定实验 |
| 3.7.2 实验数据处理与分析 |
| 3.8 外场观星实验验证 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4 章 超广角小盲区全景环带测角光学系统的设计方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 全景成像系统的测角误差分析 |
| 4.2.1 全景成像系统的物像投影关系 |
| 4.2.2 畸变与测角误差的关系 |
| 4.3 折反式全景环带成像系统的基础理论 |
| 4.3.1 折反式全景环带成像系统的物像关系 |
| 4.3.2 折反式全景环带系统的成像原理 |
| 4.3.3 折反式全景环带系统的像差校正 |
| 4.4 超广角小盲区全景环带光学系统的设计原理 |
| 4.4.1 结构选型 |
| 4.4.2 初始结构计算方法 |
| 4.5 超广角小盲区全景环带测角光学系统设计 |
| 4.5.1 光学系统设计指标 |
| 4.5.2 PAL头部单元设计 |
| 4.5.3 中继透镜组匹配 |
| 4.5.4 相对照度优化 |
| 4.5.5 像质评价 |
| 4.5.6 公差分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5 章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 论文创新点 |
| 5.3 论文展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）基于数字成像和图像处理的转速和振动测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 转速测量方法概述 |
| 1.3 振动测量方法概述 |
| 1.4 基于图像传感器的转速和振动测量研究现状 |
| 1.5 现有视觉测量方法的局限性 |
| 1.6 研究内容 |
| 1.7 论文组织结构 |
| 第2章 基于图像传感器的测量系统设计 |
| 2.1 测量系统概述 |
| 2.2 系统硬件设计 |
| 2.2.1 转子试验台 |
| 2.2.2 光源 |
| 2.2.3 图像传感器 |
| 2.2.4 光学镜头 |
| 2.2.5 标记的设计 |
| 2.2.6 计算机系统 |
| 2.3 视觉测量软件设计 |
| 2.4 成像几何基础 |
| 2.4.1 坐标系的定义 |
| 2.4.2 相机透视投影模型 |
| 2.5 相机标定 |
| 2.5.1 图像平面与平面标定板的映射矩阵 |
| 2.5.2 求解摄像机参数 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于图像序列相似度的转速和振动测量 |
| 3.1 基于图像序列相似度的转速测量 |
| 3.1.1 转速测量原理 |
| 3.1.2 图像相似度评价 |
| 3.1.3 图像预处理 |
| 3.1.4 转速计算 |
| 3.2 基于图像相似度的振动测量 |
| 3.3 不同算法的实验对比 |
| 3.3.1 相似性评估算法(CORR2、SSIM和VIF)比较 |
| 3.3.2 频率估计算法CZT与PIAC的比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于二维码标记跟踪的转速测量 |
| 4.1 基于二维码的转速测量机理 |
| 4.2 二维码检测 |
| 4.2.1 尺度不变特征变换 |
| 4.2.2 加速稳健特征 |
| 4.2.3 AKAZE特征 |
| 4.3 转速计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 视觉测量系统实验测试 |
| 5.1 基于图像相似度的转速测量 |
| 5.1.1 实验装置 |
| 5.1.2 实验结果与分析 |
| 5.2 基于图像相关的振动测量实验 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 实验结果与分析 |
| 5.3 基于二维码跟踪的转速测量实验 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 实验结果与分析 |
| 5.4 视觉测量的现场应用 |
| 5.4.1 风力发电机的转速和振动测量 |
| 5.4.2 工业电机转轴的转速测量 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 视觉测量系统的影响因素研究 |
| 6.1 帧速率 |
| 6.2 图像分辨率 |
| 6.3 曝光时间 |
| 6.4 拍摄角度 |
| 6.5 光照条件 |
| 6.6 标记设计 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）基于条纹投影的单像素三维成像技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光学三维测量技术 |
| 1.1.1 被动式三维测量技术 |
| 1.1.2 主动式三维测量技术 |
| 1.2 基于条纹投影的三维测量技术 |
| 1.2.1 相位测量轮廓术 |
| 1.2.2 条纹投影的关键技术及发展趋势 |
| 1.3 单像素三维测量技术 |
| 1.3.1 单像素成像技术的发展 |
| 1.3.2 单像素技术的三维测量方法 |
| 1.4. 研究背景、意义和主要内容 |
| 1.4.1 研究背景和意义 |
| 1.4.2 主要内容及章节安排 |
| 第二章 基础理论 |
| 2.1 傅里叶变换轮廓术 |
| 2.1.1 投影条纹模型 |
| 2.1.2 高度提取 |
| 2.2 相位测量轮廓术 |
| 2.2.1 相位提取模型 |
| 2.2.2 相位展开模型 |
| 2.3 基于关联算法的单像素成像模型 |
| 2.3.1 基于强度关联的单像素成像 |
| 2.3.2 基于正交基矩阵的结构光调制 |
| 第三章 基于傅里叶变换轮廓术的红外单像素三维成像技术 |
| 3.1 理论模型 |
| 3.1.1 实验模型 |
| 3.1.2 相位高度映射模型 |
| 3.1.3 相位标定模型 |
| 3.2 实验过程及结果 |
| 3.2.1 实验装置 |
| 3.2.2 标定结果 |
| 3.2.3 实验结果 |
| 3.3 实验结论 |
| 第四章 基于相移相位测量轮廓术的单像素三维成像技术 |
| 4.1 单像素成像系统的搭建 |
| 4.1.1 同步控制的常见实现办法 |
| 4.1.2 基于标志位的同步控制方案 |
| 4.2 实验模型 |
| 4.2.1 系统框架 |
| 4.2.2 抖动二元条纹图 |
| 4.2.3 相位恢复模型 |
| 4.3 实验和结果 |
| 4.3.1 条纹成像质量和系统标定结果分析 |
| 4.3.2 三维重构结果分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及获得的奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情祝表 |
四、一种新型可见光条纹相机标定系统（论文参考文献）
- [1]基于线结构光的曲面物体位姿测量研究[D]. 周斌斌. 江苏科技大学, 2021
- [2]基于近红外和可见光图像的植物水分利用率测量方法研究[D]. 郭伦丽. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]基于双目视觉的物体三维重建系统研究[D]. 符亚云. 华北水利水电大学, 2021
- [4]基于深度卷积神经网络连铸坯表面缺陷三维量化识别方法研究[D]. 李芳芳. 重庆邮电大学, 2021
- [5]基于元素自激辐射能量谱的温度场探测重构与实验技术研究[D]. 刘轩达. 中北大学, 2021(09)
- [6]基于多孔径结构的多维成像系统及关键问题研究[D]. 储君秋. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2021(08)
- [7]基于数字光栅投影技术的三维面型测量研究[D]. 吕深圳. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [8]高精度大视场空间目标测量光学系统研究[D]. 张坤. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [9]基于数字成像和图像处理的转速和振动测量研究[D]. 王天宇. 华北电力大学(北京), 2021
- [10]基于条纹投影的单像素三维成像技术研究[D]. 马艳洋. 山东大学, 2021(12)