.基于顏色編碼三維測量的數(shù)字圖像處理一．顏色編碼利用條紋的顏色實(shí)現(xiàn)編碼就是顏色編碼法。顏色編碼法是空間編碼法的一種?；谟扇肺臋n放心下載色學(xué)說建立的RGB模型,確定了一種彩色條紋組合編碼的方法。用作顏色編碼的顏色代碼可精品文檔放心下載分為反射色和發(fā)光色兩種。反射色編碼必須在一定的照明條件下使用。如果只變換顏色的色精品文檔放心下載調(diào)，一般只限于九種顏色，但如果與色調(diào)、明度、飽和度相配合，則可多達(dá)二十多種顏色。精品文檔放心下載其中紅、橙、黃、綠，藍(lán)、紫等基本色是顏色編碼中最常用的顏色代碼。與其他編碼方式相感謝閱讀比，顏色編碼所需的空間小，在搜尋，計(jì)數(shù)以及定性判斷作業(yè)中使用效果較好。但顏色編碼精品文檔放心下載易受照明條件影響，而且不適用于有色覺缺陷的人。在設(shè)計(jì)和使用顏色編碼時(shí)要考慮照明環(huán)精品文檔放心下載境，顏色亮度、色碼大小和觀察距離等因素。彩色編碼原理顏色編碼策略有很多種，各有優(yōu)缺點(diǎn)。好的編碼策略應(yīng)該具有長的周期謝謝閱讀和較強(qiáng)的抗干擾能力。用彩色攝像機(jī)獲得的圖像中，紅、綠、藍(lán)3種顏色相互獨(dú)立，稱為精品文檔放心下載三原色。為了使測量系統(tǒng)具有一定的抗干擾能力，盡量使每一種顏色之間的差別達(dá)到最大。謝謝閱讀因此紅綠藍(lán)3種顏色每種只取0和255兩個(gè)值。這時(shí)用3種顏色進(jìn)行組合，可以得到白、精品文檔放心下載紅、綠、藍(lán)以及它們的補(bǔ)色黑、青、品、黃。如果用黑色做底色，為了減少色彩之間的相互精品文檔放心下載干擾，底色條紋與彩色條紋的寬度比取2。為此，取紅、綠、藍(lán)以及它們的補(bǔ)色青、品、黃精品文檔放心下載6種顏色來生成編碼圖案。顏色編碼圖案如圖3所示。為了用有限的顏色獲得盡可能多的彩色條紋，將相鄰的3條顏色條紋組成一組，任意一組3精品文檔放心下載條條紋的顏色排列順序互不相同。.二．三維測量三維測量主要有接觸式和非接觸式兩種方法。三維接觸式測量方法是由傳統(tǒng)的探針式接觸測量方法發(fā)展而來的,目前三坐標(biāo)測量機(jī)是感謝閱讀該方法發(fā)展的成功典范和主要的使用工具;非接觸法測量三維工件方法主要是指光學(xué)方法。傳統(tǒng)的接觸測量方法中有測量力的存在,感謝閱讀測量時(shí)間長,需要對(duì)測頭的半徑的補(bǔ)償,不能測量軟質(zhì)材料等局限;光學(xué)的三維面形檢測,由于謝謝閱讀其非接觸、高準(zhǔn)確度、易于自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn),日益受到人們的重視。現(xiàn)有的方法包括莫爾條精品文檔放心下載紋法、傅里葉變換輪廓術(shù)、位相測量輪廓術(shù)、光學(xué)三角測量法等。謝謝閱讀1.基于小波變換的三維測量方法一種新的基于小波變換的三維測量方法。其主要目的在于精確得求解出條紋圖像的相感謝閱讀位分布，由相位分布得到物體的三維形貌信息。其實(shí)現(xiàn)步驟為：將一幅黑白正弦條紋圖像投精品文檔放心下載影到被測物體上。對(duì)ＣＣＤ采集到的變形條紋圖像逐行進(jìn)行小波變換，通過檢測小波脊線求精品文檔放心下載解相對(duì)相位分布，同時(shí)記錄小波脊線位置的小波變換尺度因子建立質(zhì)量圖。根據(jù)質(zhì)量圖將相感謝閱讀對(duì)相位分布分成可靠性高低的兩個(gè)部分，可靠性高的部分采用掃描線算法直接進(jìn)行相位展精品文檔放心下載開，可靠性低的部分根據(jù)質(zhì)量圖指導(dǎo)，采用洪水算法相位展開，得到條紋圖像的絕對(duì)相位分精品文檔放心下載布。根據(jù)相位高度轉(zhuǎn)換公式由絕對(duì)相位分布獲取被測物體的三維信息 本文方法誤差范圍是精品文檔放心下載-2．5～O．5rad2.基于PSD的三維測量方法.一種基于PSD的三維測量方法，其特征在于：使用由線陣PSD配合柱面鏡頭構(gòu)成相感謝閱讀機(jī)裝置觀測空間目標(biāo)點(diǎn)P，得到空間點(diǎn)P在PSD相機(jī)的投影點(diǎn)u的位置信號(hào)。該位置信號(hào)精品文檔放心下載可以唯一定義一個(gè)空間測量平面；當(dāng)多個(gè)PSD相機(jī)同時(shí)使用時(shí)，由單一空間點(diǎn)P所獲得的謝謝閱讀多個(gè)投影點(diǎn)u可以定義同樣多個(gè)測量面；這些面非平行，其交點(diǎn)就是該空間點(diǎn)P；在這些平感謝閱讀面方程可以確定的條件下，則該空間點(diǎn)P的位置可以由所述平面定義的坐標(biāo)系下計(jì)算出來；感謝閱讀.為實(shí)現(xiàn)上述三維定位，要先對(duì)所使用PSD相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，獲得參考坐標(biāo)系與PSD投影點(diǎn)u感謝閱讀的位置關(guān)系，當(dāng)相機(jī)標(biāo)定完成之后，再進(jìn)行三維定位計(jì)算莫爾條紋法提出了以計(jì)算機(jī)控制光柵產(chǎn)生莫爾條紋來測量物體三維形貌的新方法。利用計(jì)算機(jī)控制空間光調(diào)制器（spacelightmodulator.slm）產(chǎn)生可控制幅度及位相的理想光柵，將平行光波投影到待測物體上。其反射光通過參考光柵形成莫爾條紋，利用ccd接受并進(jìn)行數(shù)字圖像處理，恢復(fù)出待測物體的三維形貌，對(duì)此方法進(jìn)行了理論分析，推導(dǎo)出變形莫爾條紋與待測物形貌變化的關(guān)系式。利用MATLAB對(duì)此關(guān)系式進(jìn)行仿真計(jì)算，其準(zhǔn)確度可達(dá)0.011um理論分析了變形莫爾條紋與待測物形貌裱花的關(guān)系，利用MATLAB對(duì)此關(guān)系式進(jìn)行仿真計(jì)算，仿真計(jì)算的準(zhǔn)確度可達(dá)0.011um，證實(shí)此方法是可行的。謝謝閱讀光學(xué)三維測量法光學(xué)三維測量法分為相移測量法，傅里葉輪廓術(shù)，相位測量輪廓術(shù)謝謝閱讀相移測量法是一種重要的三維測量方法，它采用正弦光柵投影和相移技術(shù)，投影在物體上的光柵，根據(jù)物體的高度而產(chǎn)生變形，變形的光柵圖像叫做條紋圖，它包含了三維信息。相移法有多種方案，出現(xiàn)較早的N步法將投影到物體表面的正弦光柵條紋移動(dòng)N次，每次移動(dòng)的相位值為2N/(N+1)，從而得到N+1幅圖像。除此之外還有N段積分法，N+1步法，最小二乘法，Carre相移法等。相移法的有點(diǎn)事一種在時(shí)間軸上的逐點(diǎn)運(yùn)算，不會(huì)造成全面影響，計(jì)算量少。另外，這種方法具有一定抗靜態(tài)噪聲的能力。缺點(diǎn)是不能消除條紋中高頻噪聲引起的誤差。再傳統(tǒng)相移系統(tǒng)中，精確移動(dòng)光柵的需要增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。而在數(shù)字相移系統(tǒng)中，用軟件控制精確的實(shí)現(xiàn)相位移動(dòng)。某些應(yīng)用場合不允許測量多幅圖像，但只要沒有以上限制，相移法仍是首選。由于測量系統(tǒng)的像差效應(yīng)，透鏡的畸變效應(yīng)，CCD的非線性效應(yīng)及圖像采集板的量化效應(yīng)等，都會(huì)給相移測量法帶來很復(fù)雜的非線性系統(tǒng)誤感謝閱讀.差，這些因素都降低了相移測量的測量精度。傅里葉輪廓術(shù)（FTP）傅里葉變換在信息光學(xué)中的作用和地位是大家所熟悉的，1983年M．Takeda和K．Muloh精品文檔放心下載將傅里葉變換用于三維物體面形測量，提出傅里葉變換輪廓術(shù)(Fouriertransform感謝閱讀profilomctry,簡稱FTP)0,2936翊。該方法是將一維快速傅里葉變換用于結(jié)構(gòu)光場三維面形謝謝閱讀測量，在初期，該方法通過投影系統(tǒng)將Ronchi光柵或正弦型光柵投影到彼測物體表面，攝感謝閱讀像系統(tǒng)獲取被物體高度分布調(diào)制的變形條紋。并由圖像采集系統(tǒng)將變形條紋送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行精品文檔放心下載快速傅里葉變換，濾波和逆傅里葉變換，求解出物體的高度信息。l，系統(tǒng)框圖如圖l一3所示。感謝閱讀與PMP中處理的變形條紋一樣，如式(1．1)，變形條紋的傅里葉變換頻譜分布可表示精品文檔放心下載其中A(f,y)和Q(f,y)力分別表示a(x,y)和 的傅里葉變換。謝謝閱讀通過從頻域中濾出基頻分量并進(jìn)行逆傅里葉變換可以計(jì)算出相位的分布，表示精品文檔放心下載.相位測量輪廓術(shù)(PMP)相位測量輪廓術(shù)[26-291(Phase Measurement感謝閱讀Profilometry，簡稱PMP)，是眾多的三維測量方法中的一種，謝謝閱讀由激光于涉計(jì)量發(fā)展而來，圖1-2是一種采用發(fā)散照明的PMP精品文檔放心下載方法的光路圖。PMP的基本思想就是將正弦光柵投影到三維待精品文檔放心下載測的漫反射物體表面，從成像系統(tǒng)中獲取變形的光柵像；然后感謝閱讀采用相移的方法得到多幀變形的條紋圖，通過這些變形條紋圖精品文檔放心下載可以精確地計(jì)算物體上每一點(diǎn)由于高度變化引起的相位分布的變化，最后通過相位展開算法謝謝閱讀可精確地得到物體三維面形數(shù)據(jù)采用結(jié)構(gòu)光照明方式，當(dāng)一個(gè)正弦光柵被投影N--維漫反射物體表面時(shí)，從成像系統(tǒng)獲取的變形精品文檔放心下載光柵像可以用下式表示：其中a(x，y)是背景光場，b(x,y)力是物面非均勻反射率，a(x，y)/b(x,y)是條紋的對(duì)比精品文檔放心下載度， 是由物體高度分布h(x,y)引起的相位調(diào)制，f0矗是投影光柵的基頻精品文檔放心下載5彩色編碼三維測量原理測量系統(tǒng)由數(shù)字投影儀DLP（DigitalLightProcessing）[5]和彩色攝像機(jī)以及計(jì)算機(jī)組成。謝謝閱讀計(jì)算機(jī)用軟件產(chǎn)生顏色編碼圖案，送到DLP上。DLP將顏色編碼圖案投射到被測三維物體上，由謝謝閱讀彩色攝像機(jī)攝取圖像彩色編碼原理顏色編碼策略有很多種，各有優(yōu)缺點(diǎn)。好的編碼策略應(yīng)該具有長的周期和較強(qiáng)的抗干擾能力。感謝閱讀.用彩色攝像機(jī)獲得的圖像中，紅、綠、藍(lán)3種顏色相互獨(dú)立，稱為三原色。為了使測量系感謝閱讀統(tǒng)具有一定的抗干擾能力，盡量使每一種顏色之間的差別達(dá)到最大。因此紅綠藍(lán)3種顏色謝謝閱讀每種只取0和255兩個(gè)值。這時(shí)用3種顏色進(jìn)行組合，可以得到白、紅、綠、藍(lán)以及它們精品文檔放心下載的補(bǔ)色黑、青、品、黃。如果用黑色做底色，為了減少色彩之間的相互干擾，底色條紋與彩精品文檔放心下載色條紋的寬度比取2。為此，取紅、綠、藍(lán)以及它們的補(bǔ)色青、品、黃6種顏色來生成編碼精品文檔放心下載圖案。顏色編碼圖案如圖3所示。為了用有限的顏色獲得盡可能多的彩色條紋，將相鄰的3條顏色條紋組成一組，任意一組3感謝閱讀條條紋的顏色排列順序互不相同解碼原理圖像傳感器獲取被物體調(diào)制的編碼圖案，送到計(jì)算機(jī)中對(duì)圖像進(jìn)行處理，可以得出像面上任感謝閱讀意一點(diǎn)像素的顏色。根據(jù)這點(diǎn)所在條紋顏色以及這條條紋相鄰兩條紋顏色就可以確定該點(diǎn)所感謝閱讀在條紋的位置。每條條紋的編碼值唯一地對(duì)應(yīng)于一個(gè)投影角，根據(jù)測量原理，按公式(1)、感謝閱讀(2)和(3)就可以求出該點(diǎn)的三維坐標(biāo).確定了圖像上各個(gè)條紋的位置，就可以確定對(duì)于可測空間內(nèi)被測景物上一切可測點(diǎn)的投射角精品文檔放心下載α。在測量系統(tǒng)中，條紋的位置是從第一條條紋開始順序編號(hào)的。如圖4所示，為投影儀在謝謝閱讀XO1Y平面上的投影若投影系統(tǒng)在XO1Y平面上的視場角為2α1，其謝謝閱讀光軸與O1X軸夾角為α0，編碼圖案條紋總數(shù)為T，則像面上對(duì)應(yīng)編碼圖案上第t條條紋的投感謝閱讀射角α為： α=α0+α12α1t/T(4)精品文檔放心下載根據(jù)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，將投射角α代入公式(1)、(2)和(3)即可計(jì)算出可測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。謝謝閱讀優(yōu)點(diǎn)：采用顏色編碼技術(shù)只需拍攝一幅圖像就可以實(shí)現(xiàn)物體的三維測量，與點(diǎn)掃描和線掃描感謝閱讀結(jié)構(gòu)光法相比數(shù)據(jù)量少，速度快，可以實(shí)現(xiàn)在線檢測。這種編碼方法用6種顏色的彩色條精品文檔放心下載紋按著任意相鄰的3個(gè)條紋的顏色排列都是唯一的原則相互組合，生成空間周期為213條條謝謝閱讀紋的編碼圖案，空間周期遠(yuǎn)大于其他編碼方案。彩色條紋只用RGB分量的0和255上下兩精品文檔放心下載個(gè)極限值，增加了條紋的抗干擾能力，且解碼比較容易實(shí)現(xiàn)。利用標(biāo)志特征點(diǎn)，對(duì)大型物體感謝閱讀表面進(jìn)行分塊測量，結(jié)合邊緣檢測技術(shù)以及圓心檢測技術(shù)確定分割線，對(duì)物體的三維坐標(biāo)進(jìn)精品文檔放心下載行分割、剪切與拼接，實(shí)現(xiàn)了大型物體三維測量。三．?dāng)?shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理是通過計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行去除噪聲、增強(qiáng)、復(fù)原、分割、提取特征等處理謝謝閱讀的方法和技術(shù)。數(shù)字圖像處理的產(chǎn)生和迅速發(fā)展主要受三個(gè)因素的影響：一是計(jì)算機(jī)的發(fā)展；感謝閱讀二是數(shù)學(xué)的發(fā)展（特別是離散數(shù)學(xué)理論的創(chuàng)立和完善）;三是廣泛的農(nóng)牧業(yè)、林業(yè)、環(huán)境、謝謝閱讀軍事、工業(yè)和醫(yī)學(xué)等方面的應(yīng)用需求的增長。主要內(nèi)容數(shù)字圖像處理主要研究的內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：1）圖像變換由于圖像陣列很大，直接在空間域中進(jìn)行處理，涉及計(jì)算量很大。因此，精品文檔放心下載往往采用各種圖像變換的方法，如傅立葉變換、沃爾什變換、離散余弦變換等間接處理技術(shù)，感謝閱讀.將空間域的處理轉(zhuǎn)換為變換域處理，不僅可減少計(jì)算量，而且可獲得更有效的處理（如傅立感謝閱讀葉變換可在頻域中進(jìn)行數(shù)字濾波處理）。目前新興研究的小波變換在時(shí)域和頻域中都具有良精品文檔放心下載好的局部化特性，它在圖像處理中也有著廣泛而有效的應(yīng)用。精品文檔放心下載2）圖像編碼壓縮圖像編碼壓縮技術(shù)可減少描述圖像的數(shù)據(jù)量（即比特?cái)?shù)），以便節(jié)謝謝閱讀省圖像傳輸、處理時(shí)間和減少所占用的存儲(chǔ)器容量。壓縮可以在不失真的前提下獲得，也可感謝閱讀以在允許的失真條件下進(jìn)行。編碼是壓縮技術(shù)中最重要的方法，它在圖像處理技術(shù)中是發(fā)展謝謝閱讀最早且比較成熟的技術(shù)。3）圖像增強(qiáng)和復(fù)原圖像增強(qiáng)和復(fù)原的目的是為了提高圖像的質(zhì)量，如去除噪聲，提精品文檔放心下載高圖像的清晰度等。圖像增強(qiáng)不考慮圖像降質(zhì)的原因，突出圖像中所感興趣的部分。如強(qiáng)化謝謝閱讀圖像高頻分量，可使圖像中物體輪廓清晰，細(xì)節(jié)明顯；如強(qiáng)化低頻分量可減少圖像中噪聲影精品文檔放心下載響。圖像復(fù)原要求對(duì)圖像降質(zhì)的原因有一定的了解，一般講應(yīng)根據(jù)降質(zhì)過程建立"降質(zhì)模型"，精品文檔放心下載再采用某種濾波方法，恢復(fù)或重建原來的圖像。4）圖像分割圖像分割是數(shù)字圖像處理中的關(guān)鍵技術(shù)之一。圖像分割是將圖像中有意感謝閱讀義的特征部分提取出來，其有意義的特征有圖像中的邊緣、區(qū)域等，這是進(jìn)一步進(jìn)行圖像識(shí)謝謝閱讀別、分析和理解的基礎(chǔ)。雖然目前已研究出不少邊緣提取、區(qū)域分割的方法，但還沒有一種精品文檔放心下載普遍適用于各種圖像的有效方法。因此，對(duì)圖像分割的研究還在不斷深入之中，是目前圖像感謝閱讀處理中研究的熱點(diǎn)之一。5）圖像描述圖像描述是圖像識(shí)別和理解的必要前提。作為最簡單的二值圖像可采用精品文檔放心下載其幾何特性描述物體的特性，一般圖像的描述方法采用二維形狀描述，它有邊界描述和區(qū)域謝謝閱讀描述兩類方法。對(duì)于特殊的紋理圖像可采用二維紋理特征描述。隨著圖像處理研究的深入發(fā)感謝閱讀展，已經(jīng)開始進(jìn)行三維物體描述的研究，提出了體積描述、表面描述、廣義圓柱體描述等方感謝閱讀法。.6）圖像分類（識(shí)別）圖像分類（識(shí)別）屬于模式識(shí)別的范疇，其主要內(nèi)容是圖像經(jīng)感謝閱讀過某些預(yù)處理（增強(qiáng)、復(fù)原、壓縮）后，進(jìn)行圖像分割和特征提取，從而進(jìn)行判決分類。圖感謝閱讀像分類常采用經(jīng)典的模式識(shí)別方法，有統(tǒng)計(jì)模式分類和句法（結(jié)構(gòu)）模式分類，近年來新發(fā)感謝閱讀展起來的模糊模式識(shí)別和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式分類在圖像識(shí)別中也越來越受到重視。感謝閱讀常用方法1）圖像變換：由于圖像陣列很大，直接在空間域中進(jìn)行處理，涉及計(jì)算量很大。因此，精品文檔放心下載往往采用各種圖像變換的方法，如傅立葉變換、沃爾什變換、離散余弦變換等間接處理技術(shù)，感謝閱讀將空間域的處理轉(zhuǎn)換為變換域處理，不僅可減少計(jì)算量，而且可獲得更有效的處理（如傅立謝謝閱讀葉變換可在頻域中進(jìn)行數(shù)字濾波處理）。目前新興研究的小波變換在時(shí)域和頻域中都具有良謝謝閱讀好的局部化特性，它在圖像處理中也有著廣泛而有效的應(yīng)用。感謝閱讀）圖像編碼壓縮：圖像編碼壓縮技術(shù)可減少描述圖像的數(shù)據(jù)量（即比特?cái)?shù)），以便節(jié)省圖像傳輸、處理時(shí)間和減少所占用的存儲(chǔ)器容量。壓縮可以在不失真的前提下獲得，也可以在允許的失真條件下進(jìn)行。編碼是壓縮技術(shù)中最重要的方法，它在圖像處理技術(shù)中是發(fā)展最早且比較成熟的技術(shù)。謝謝閱讀）圖像增強(qiáng)和復(fù)原：圖像增強(qiáng)和復(fù)原的目的是為了提高圖像的質(zhì)量，如去除噪聲，提高圖像的清晰度等。圖像增強(qiáng)不考慮圖像降質(zhì)的原因，突出圖像中所感興趣的部分。如強(qiáng)化圖像高頻分量，可使圖像中物體輪廓清晰，細(xì)節(jié)明顯；如強(qiáng)化低頻分量可減少圖像中噪聲影響。圖像復(fù)原要求對(duì)圖像降質(zhì)的原因有一定的了解，一般講應(yīng)根據(jù)降質(zhì)過程建立“降質(zhì)模型”，再采用某種濾波方法，恢復(fù)或重建原來的圖像。謝謝閱讀）圖像分割：圖像分割是數(shù)字圖像處理中的關(guān)鍵技術(shù)之一。圖像分割是將圖像中有意義的特征部分提取出來，其有意義的特征有圖像中的邊緣、區(qū)域等，這是進(jìn)一步進(jìn)行圖像感謝閱讀識(shí)別、分析和理解的基礎(chǔ)。雖然目前已研究出不少邊緣提取、區(qū)域分割的方法，但還沒有一謝謝閱讀.種普遍適用于各種圖像的有效方法。因此，對(duì)圖像分割的研究還在不斷深入之中，是目前圖謝謝閱讀像處理中研究的熱點(diǎn)之一。）圖像描述：圖像描述是圖像識(shí)別和理解的必要前提。作為最簡單的二值圖像可采用其幾何特性描述物體的特性，一般圖像的描述方法采用二維形狀描述，它有邊界描述和區(qū)域描述兩類方法。對(duì)于特殊的紋理圖像可采用二維紋理特征描述。隨著圖像處理研究的深入發(fā)展，已經(jīng)開始進(jìn)行三維物體描述的研究，提出了體積描述、表面描述、廣義圓柱體描述等方法。謝謝閱讀6）圖像分類（識(shí)別）：圖像分類（識(shí)別）屬于模式識(shí)別的范疇，其主要內(nèi)容是圖像經(jīng)過某些預(yù)處理（增強(qiáng)、復(fù)原、壓縮）后，進(jìn)行圖像分割和特征提取，從而進(jìn)行判決分類。圖像分類常采用經(jīng)典的模式識(shí)別方法，有統(tǒng)計(jì)模式分類和句法（結(jié)構(gòu)）模式分類，近年來新發(fā)展起來的模糊模式識(shí)別和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式分類在圖像識(shí)別中也越來越受到重視。謝謝閱讀應(yīng)用工具數(shù)字圖像處理的工具可分為三大類：第一類包括各種正交變換和圖像濾波等方法，其共同點(diǎn)是將圖像變換到其它域（如頻域）中進(jìn)行處理（如濾波）后，再變換到原來的空間（域）中；謝謝閱讀第二類方法是直接在空間域中處理圖像，它包括各種統(tǒng)計(jì)方法、微分方法及其它數(shù)學(xué)方法：精品文檔放心下載第三類是數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)運(yùn)算，它不同于常用的頻域和空域的方法，是建立在積分幾何和隨機(jī)集合論的基礎(chǔ)上的運(yùn)算。感謝閱讀由于被處理圖像的數(shù)據(jù)量非常大且許多運(yùn)算在本質(zhì)上是并行的，所以圖像并行處理結(jié)構(gòu)和圖像并行處理算法也是圖像處理中的主要研究方向。感謝閱讀基本特點(diǎn).（1）處理信息量很大數(shù)字圖像處理的信息大多是二維信息，處理信息量很大。如一幅256×256低分辨率黑感謝閱讀白圖像，要求約64kbit的數(shù)據(jù)量；對(duì)高分辨率彩色512×512圖像，則要求768kbit數(shù)據(jù)感謝閱讀量；如果要處理30幀/秒的電視圖像序列，則每秒要求500kbit～22.5Mbit數(shù)據(jù)量。因此謝謝閱讀對(duì)計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度、存儲(chǔ)容量等要求較高。（2）占用頻帶較寬數(shù)字圖像處理占用的頻帶較寬。與語言信息相比，占用的頻帶要大幾個(gè)數(shù)量級(jí)。如電精品文檔放心下載視圖像的帶寬約5.6MHz，而語音帶寬僅為4kHz左右。所以在成像、傳輸、存儲(chǔ)、處理、精品文檔放心下載顯示等各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)上，技術(shù)難度較大，成本亦高，這就對(duì)頻帶壓縮技術(shù)提出了更高的要精品文檔放心下載求。（3）各像素相關(guān)性大數(shù)字圖像中各個(gè)像素是不獨(dú)立的，其相關(guān)性大。在圖像畫面上，經(jīng)常有很多像素有相感謝閱讀同或接近的灰度。就電視畫面而言，同一行中相鄰兩個(gè)像素或相鄰兩行間的像素，其相關(guān)系感謝閱讀數(shù)可達(dá)0.9以上，而相鄰兩幀之間的相關(guān)性比幀內(nèi)相關(guān)性一般說還要大些。因此，圖像處理精品文檔放心下載中信息壓縮的潛力很大。（4）無法復(fù)現(xiàn)三維景物的全部幾何信息由于圖像是三維景物的二維投影，一幅圖象本身不具備復(fù)現(xiàn)三維景物的全部幾何信息精品文檔放心下載的能力，很顯然三維景物背后部分信息在二維圖像畫面上是反映不出來的。因此，要分析和感謝閱讀理解三維景物必須作合適的假定或附加新的測量，例如雙目圖像或多視點(diǎn)圖像。在理解三維感謝閱讀景物時(shí)需要知識(shí)導(dǎo)引，這也是人工智能中正在致力解決的知識(shí)工程問題。精品文檔放心下載（5）受人的因素影響較大數(shù)字圖像處理后的圖像一般是給人觀察和評(píng)價(jià)的，因此受人的因素影響較大。由于人謝謝閱讀.的視覺系統(tǒng)很復(fù)雜，受環(huán)境條件、視覺性能、人的情緒愛好以及知識(shí)狀況影響很大，作為圖謝謝閱讀像質(zhì)量的評(píng)價(jià)還有待進(jìn)一步深入的研究。另一方面，計(jì)算機(jī)視覺是模仿人的視覺，人的感知謝謝閱讀機(jī)理必然影響著計(jì)算機(jī)視覺的研究。例如，什么是感知的初始基元，基元是如何組成的，局謝謝閱讀部與全局感知的關(guān)系，優(yōu)先敏感的結(jié)構(gòu)、屬性和時(shí)間特征等，這些都是心理學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)感謝閱讀正在著力研究的課題。主要優(yōu)點(diǎn)再現(xiàn)性好數(shù)字圖像處理與模擬圖像處理的根本不同在于，它不會(huì)因圖像的存儲(chǔ)、傳輸或復(fù)制等一系列變換操作而導(dǎo)致圖像質(zhì)量的退化。只要圖像在數(shù)字化時(shí)準(zhǔn)確地表現(xiàn)了原稿，則數(shù)字圖像處理過程始終能保持圖像的再現(xiàn)。精品文檔放心下載2．處理精度高按目前的技術(shù)，幾乎可將一幅模擬圖像數(shù)字化為任意大小的二維數(shù)組，這主要取決于圖像數(shù)字化設(shè)備的能力。現(xiàn)代掃描儀可以把每個(gè)像素的灰度等級(jí)量化為16位甚至更高，這意味著圖像的數(shù)字化精度可以達(dá)到滿足任一應(yīng)用需求。對(duì)計(jì)算機(jī)而言，不論數(shù)組大小，也不論每個(gè)像素的位數(shù)多少，其處理程序幾乎是一樣的。換言之，從原理上講不論圖像的精度有多高，處理總是能實(shí)現(xiàn)的，只要在處理時(shí)改變程序中的數(shù)組參數(shù)就可以了?；叵胍幌聢D像的模擬處理，為了要把處理精度提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，就要大幅度地改進(jìn)處理裝置，這在經(jīng)濟(jì)上是極不合算的。謝謝閱讀3．適用面寬圖像可以來自多種信息源，它們可以是可見光圖像，也可以是不可見的波譜圖像（例如X射線圖像、射線圖像、超聲波圖像或紅外圖像等）。從圖像反映的客觀實(shí)體尺度看，可以小到電子顯微鏡圖像，大到航空照片、遙感圖像甚至天文望遠(yuǎn)鏡圖像。這些來自不同信息源的圖像只要被變換為數(shù)字編碼形式后，均是用二維數(shù)組表示的灰度圖像（彩色圖像也是由灰度圖像組合成的，例如RGB圖像由紅、綠、藍(lán)三個(gè)灰度圖像組合而成）組合而成，因而均可用計(jì)算機(jī)來處理。即只要針對(duì)不同的圖像信息源，采取相應(yīng)的圖像信息采感謝閱讀.集措施，圖像的數(shù)字處理方法適用于任何一種圖像。4．靈活性高圖像處理大體上可分為圖像的像質(zhì)改善、圖像分析和圖像重建三大部分，謝謝閱讀每一部分均包含豐富的內(nèi)容。由于圖像的光學(xué)處理從原理上講只能進(jìn)行線性運(yùn)算，這極大地謝謝閱讀限制了光學(xué)圖像處理能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。而數(shù)字圖像處理不僅能完成線性運(yùn)算，而且能實(shí)現(xiàn)非線謝謝閱讀性處理，即凡是可以用數(shù)學(xué)公式或邏輯關(guān)系來表達(dá)的一切運(yùn)算均可用數(shù)字圖像處理實(shí)現(xiàn)。精品文檔放心下載四．基于顏色編碼三維測量的數(shù)字圖像處理方法攝像機(jī)獲得是二維圖像,損失了深度信息,如何從二維圖像中獲得深度信息是發(fā)展機(jī)精品文檔放心下載器視覺的關(guān)鍵。提出一種顏色編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)物體的三維測量。這種編碼方案以紅、綠、藍(lán)三感謝閱讀原色以及它們的補(bǔ)色黃、品、青6種顏色作為基本顏色,按著任意相鄰的3個(gè)條紋顏色排列順謝謝閱讀序是唯一的方式組合,構(gòu)成了顏色編碼圖案,并由投影儀投射到被測物體上。通過對(duì)攝像機(jī)謝謝閱讀拍攝的圖像進(jìn)行解碼,獲得物體的三維坐標(biāo)。提出一種自適應(yīng)二值化方法實(shí)現(xiàn)了彩色圖像的感謝閱讀二值化處理。針對(duì)不同被測物體表面采用不同的插值方法,提高了測量分辨力。設(shè)計(jì)了仿真精品文檔放心下載測量系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示所用方法是可行的。三維測量的目的是通過深度圖像獲取三維物體的形狀、位置和姿態(tài),實(shí)現(xiàn)對(duì)客觀世界的謝謝閱讀感知和理解。近年來,國內(nèi)外研究人員發(fā)展了很多種三維測量方法。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)光方法具有分謝謝閱讀辨力高、速度快和易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)而成為人們的研究熱點(diǎn)。以激光掃描為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)光法需精品文檔放心下載要攝取多幅圖像才能得到三維物體形狀,圖像的攝取時(shí)間長,圖像的處理量大,其測量速度謝謝閱讀在原理上受到限制,滿足不了高速和實(shí)時(shí)測量的要求。編碼結(jié)構(gòu)光恰好克服了點(diǎn)、線結(jié)構(gòu)光謝謝閱讀的缺點(diǎn),不用掃描,只需拍攝一幅圖像就可以獲得可測面上全部數(shù)據(jù),采樣速度快。精品文檔放心下載采用顏色編碼結(jié)構(gòu)光方法實(shí)現(xiàn)三維測量。這種方法利用顏色條紋的組合形成編碼圖案,解決精品文檔放心下載了Z.JasonGENG方法中由于相鄰顏色相互干擾引起的解碼困難問題。顏色編碼三維測量系謝謝閱讀統(tǒng)由數(shù)字投影儀DLP(DigitalLightProcessing)和彩色攝像機(jī)以及計(jì)算機(jī)組成。計(jì)算機(jī)用軟精品文檔放心下載.件產(chǎn)生顏色編碼圖案,送到DLP上。DLP將顏色編碼圖案投射到被測三維物體上,由彩色攝謝謝閱讀像機(jī)攝取圖像并送到計(jì)算機(jī)中。計(jì)算機(jī)對(duì)獲得的彩色圖像進(jìn)行圖像處理,如彩色圖像的二值感謝閱讀化處理,彩色條紋中心像素的提取,圖像的解碼以及插值處理等,最后得到圖像上各像素點(diǎn)精品文檔放心下載的三維坐標(biāo)。1顏色編碼原理利用條紋的顏色實(shí)現(xiàn)編碼就是顏色編碼法,顏色編碼法是空間編碼法的一種?；谟扇珜W(xué)感謝閱讀說建立的RGB模型,確定了一種彩色條紋組合編碼的方法。即紅綠藍(lán)三種顏色每種只取感謝閱讀0,255兩個(gè)值。用三種顏色進(jìn)行組合,可以得到白、紅、綠、藍(lán)以及它們的補(bǔ)色黑、青、品、謝謝閱讀黃。取紅、綠、藍(lán)以及它們的補(bǔ)色青、品、黃6種顏色來生成編碼圖案,將相鄰的三條顏色精品文檔放心下載條紋組成一組,任意一組三條條紋的顏色排列順序都是不同的,這樣可以得到盡可能多的彩感謝閱讀色條紋。為了減少色彩之間的相互干擾,用黑色做底色,底色條紋與彩色條紋的寬度比取2。精品文檔放心下載顏色編碼圖案如圖1所示用投影儀將上述編碼圖案投射到被測物體上,攝像機(jī)拍攝被物體調(diào)制了的條紋圖像。將拍攝精品文檔放心下載的圖像解碼后就可以利用結(jié)構(gòu)光法三維測量的基本公式(1)、(2)和(3),求得各點(diǎn)的三維坐謝謝閱讀標(biāo)值X、Y和Z。.式中,f是攝像機(jī)鏡頭焦距,f、B、0是標(biāo)定常數(shù),x0,y0是攝像機(jī)的CCD上對(duì)應(yīng)像點(diǎn)的坐謝謝閱讀標(biāo),是投影角。解碼原理將攝像機(jī)拍攝到的圖像與原始編碼圖案進(jìn)行比較,確定圖像上各條紋在原始編碼圖案中的位置,以得到各條紋的投影角。這就是圖像的解碼。確定了圖像上各個(gè)條紋的位置,就可以確定對(duì)于可測空間內(nèi)被測景物上一切可測點(diǎn)的投射角。在測量系統(tǒng)中,條紋的位置是從第一條條紋開始順序編號(hào)的。如圖2所示,為投影儀在XO1Y平面上的投影。若投影系統(tǒng)在XO1Y精品文檔放心下載平面上的視場角為21,其光軸與O1X軸夾角為0,編碼圖案條紋總數(shù)為T,則像面上對(duì)應(yīng)編碼圖案上第t條條紋的投射角為精品文檔放心下載=0+1-21t/T(4)精品文檔放心下載據(jù)此,可以確定圖像上所有條紋的投影角彩色圖像自適應(yīng)二值化方法.由于顏色條紋之間的相互干擾,攝像機(jī)拍攝得到的彩色圖像RGB分量在0到255之間變化。謝謝閱讀圖像的顏色與編碼圖案上的顏色不匹配,無法實(shí)現(xiàn)解碼。為了實(shí)現(xiàn)顏色解碼,需要對(duì)彩色圖精品文檔放心下載像進(jìn)行二值化處理,即將彩色圖像中RGB分量進(jìn)行0與255二值化。精品文檔放心下載投射到物體上的編碼圖案是彩色圖像,彩色圖像中有三個(gè)分量RGB,令像素點(diǎn)的RGB分量中謝謝閱讀最小分量為0,另外兩個(gè)分量以其相對(duì)差作為閾值來判定它們的取值。這個(gè)閾值能夠適應(yīng)精品文檔放心下載RGB分量從0到255區(qū)間的任意顏色,具有自適應(yīng)性即彩色圖像自適應(yīng)閾值二值化的方法。精品文檔放心下載設(shè)原始彩色圖像中第i行、第j列像素的RGB值分別為r(i,j)、g(i,j)、b(i,j),二值化后精品文檔放心下載彩色圖像中第i行、第j列像素的R、G、B值分別為R(i,j)、G(i,j)、B(i,j)。二值化處謝謝閱讀理前對(duì)彩色圖像濾波,濾掉噪聲信號(hào)。采用固定閾值濾波法。設(shè)固定閾值為a,如果r(i,j)、感謝閱讀g(i,j)、b(i,j)三個(gè)分量都小于閾值a,則有感謝閱讀濾波后進(jìn)行二值化處理。令RGB分量中值最小的分量為0,即精品文檔放心下載min{r(i,j),g(i,j),b(i,j)}=0感謝閱讀另外兩個(gè)較大分量,再經(jīng)過進(jìn)一步比較,最終將其二值化。感謝閱讀這樣確定的閾值能夠適應(yīng)RGB分量從0到255區(qū)間的任意顏色,具有自適應(yīng)性。圖3是攝感謝閱讀像機(jī)拍攝的原始圖像,圖4是二值化處理后的圖像。謝謝閱讀.4圖像插值解碼確定了各條紋中心像素的投影角,但條紋是由寬度的。每個(gè)條紋象素?cái)?shù)為幾個(gè)到幾十個(gè)謝謝閱讀不等,條紋之間還有底色,解碼并不能獲得這些像素對(duì)應(yīng)的投影角。插值是在正確解碼基礎(chǔ)感謝閱讀上進(jìn)行的,目的是獲得圖像上每個(gè)像素的投影角。插值方法有很多種,根據(jù)被測物體的形狀感謝閱讀不同,采用不同的插值方法。1分段線性插值對(duì)于平面的被測物體,采用分段線性插值。設(shè)圖像上某行第i個(gè)條紋中心像素表示為(xi,i),感謝閱讀其中,xi為該行上條紋的序號(hào),i為該條紋中心像素對(duì)應(yīng)的投影角,i為條紋在該行上的序精品文檔放心下載號(hào)i=1,2,n,n為該行條紋總數(shù)。每兩個(gè)相鄰條紋中心像素作為分段的兩個(gè)端點(diǎn),其線性插精品文檔放心下載值方程如式(7)所示。式中j為像素在該段中序號(hào),j=1,2,m,m為該段中像素總數(shù)。感謝閱讀利用式(7)可得每個(gè)像素的投影角,代入式(1)~(3)即可求得每個(gè)像素對(duì)應(yīng)點(diǎn)的三維坐標(biāo)x,謝謝閱讀y,z。2三次樣條插值.如果被測物體表面為曲面,采用三次樣條插值。設(shè)三次樣條函數(shù)為S(x),則其滿足謝謝閱讀(1)S(xi)=i,i=0,1,n;謝謝閱讀(2)在區(qū)間[x1,xn]上,S(x)具有連續(xù)的二階導(dǎo)數(shù);感謝閱讀(3)在區(qū)間[xi,xi+1](i=1,2,,n-1)上,S(x)是x的三次多項(xiàng)式。謝謝閱讀求出