一种用于提取强反射表面几何特征的高动态范围成像方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种用于提取强反射表面几何特征的高动态范围成像方法
本专利技术属于机械测试领域，涉及一种强反射表面的几何特征提取方法，尤其涉及一种适用于强反射表面的自适应高动态范围成像方法。
技术介绍
在结构光三维扫描测量中，被测物的表面反射特性极大地影响测量效果，被测强反射表面因编码结构光照射后易产生局部镜面反射的特性，反射光强动态范围可高达106，远超过普通8bit工业数字相机的成像动态范围，引起相机曝光饱和，从而导致其图像中常伴有高亮光、眩光等光斑现象，淹没了所要检测的表面几何特征信息，根本原因是光学成像动态范围带宽不够。目前，有时会采用喷涂被测物表面，改变表面反射特性，压窄动态范围，消除高光影响方式，对宏观几何尺寸进行测量；但对于轮廓、缺陷等表面结构，喷涂会掩盖原表面形貌等几何特征，无法精确测量；更重要的是绝大部分精加工制造产品是不允许进行表面接触和喷涂的。此外，也会采用多次曝光法进行强反射面测量，每次曝光在一段动态范围内成像，利用相机获取一系列不同曝光时间的图像，将这些亮度不同的图像运用图像处理算法融合成具有高动态范围的单幅图像，使原高光亮区域不饱和，但其高动态范围图像...
【技术保护点】
一种用于提取强反射表面几何特征的高动态范围成像方法，其中，所用的成像系统为由数字微镜器件DMD、电荷耦合元件CCD、第一透镜组、第二透镜组和处理器构成的线性空间不变的DMD相机；所述数字微镜器件DMD形成一DMD像平面，所述电荷耦合元件CCD形成一CCD像平面，所述DMD像平面与所述CCD像平面平行；所述第一透镜组是变焦透镜组，所述第一透镜组处于由所述数字微镜器件DMD和电荷耦合元件CCD之间所形成的主光轴上，所述第一透镜组用以将DMD像平面所成的像完整投影到CCD像平面，所述数字微镜器件DMD中的每一个微镜与电荷耦合元件CCD中的每一个像元一一对应；所述第二透镜组是一个定...
【技术特征摘要】
1.一种用于提取强反射表面几何特征的高动态范围成像方法，其中，所用的成像系统为由数字微镜器件DMD、电荷耦合元件CCD、第一透镜组、第二透镜组和处理器构成的线性空间不变的DMD相机；所述数字微镜器件DMD形成一DMD像平面，所述电荷耦合元件CCD形成一CCD像平面，所述DMD像平面与所述CCD像平面平行；所述第一透镜组是变焦透镜组，所述第一透镜组处于由所述数字微镜器件DMD和电荷耦合元件CCD之间所形成的主光轴上，所述第一透镜组用以将DMD像平面所成的像完整投影到CCD像平面，所述数字微镜器件DMD中的每一个微镜与电荷耦合元件CCD中的每一个像元一一对应；所述第二透镜组是一个定倍成像物镜，用以将被测强反射表面完整成像在所述DMD像平面上，从而确定DMD相机的视场范围和工作距离；所述数字微镜器件DMD、第二透镜组和被测强反射表面三者之间的位置关系满足斜置场面成像条件，被测强反射表面与DMD像平面相对于第二透镜组互为共轭；所述主光轴与所述第二透镜组所在光轴之间的夹角为24°，上述数字微镜器件DMD、电荷耦合元件CCD、第一透镜组和处理器组成一光电反馈系统；其特征在于：并包括以下步骤：步骤一、被测强反射表面反射光线进入所述成像系统；步骤二、经所述数字微镜器件DMD编码调制后在电荷耦合元件CCD中成像；利用最大类间方差法判别编码图像中是否存在过饱和区域；若编码图像中不存在过饱和区域，则所得图像为完整清晰图像；则执行步骤四；若编码图像中存在过饱和区域，执行步骤三；步骤三、利用自适应光强编码控制算法，通过坐标匹配与映射生成相应的DMD掩模，导入至数字微镜器件DMD中完成对相应区域的入射光线进行有效衰减；具体过程如下：步骤3-1、初始化：所述数字微镜器件DMD中所有的微镜打开，此时，电荷耦合元件CCD获得场景的原始图像Io(x,y)；步骤3-2、分割与判别：设定电荷耦合元件CCD所采集的图像的像素饱和值Vs小于255，且该像素饱和值Vs用于作为图像分割的阈值以判别该图像中的...
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