光纖-PLC芯片耦合場(chǎng)景三維圖像重構(gòu)研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)三維圖像模型在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。光度立體法作為三維立體重構(gòu)最方便易行的一種方法，已經(jīng)不僅僅應(yīng)用于大型場(chǎng)景的構(gòu)建，正在涉足微納尺度領(lǐng)域的觀(guān)察。本課題涉及到的光纖和平面光波光路(PLC)芯片波導(dǎo)的尺寸都在微米量級(jí)。對(duì)于光子集成技術(shù)領(lǐng)域微納尺寸目標(biāo)，通過(guò)三維立體重構(gòu)，不僅可以實(shí)現(xiàn)更直觀(guān)的觀(guān)測(cè)，還可以?xún)?yōu)化光纖-芯片耦合對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題，提供工程影像指導(dǎo)。本文在課題組構(gòu)建的單鏡頭多角度高倍率機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，來(lái)實(shí)現(xiàn)光纖-PLC芯片耦合

2、場(chǎng)景三維圖像的重構(gòu)。進(jìn)而精確的指導(dǎo)光纖與PLC芯片的耦合對(duì)準(zhǔn)，提高耦合效率。
　　首先，簡(jiǎn)要介紹了光子集成技術(shù)和PLC芯片耦合觀(guān)察技術(shù)的最新進(jìn)展。從三維立體重構(gòu)的現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，分析了各種重構(gòu)方法的利弊，最終選擇光度立體法進(jìn)行三維立體重構(gòu)。繼而回顧了光度立體法在三維立體重構(gòu)上的最新進(jìn)展，分析了光度立體法在應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)以及局限性。
　　其次，光度立體法對(duì)用于三維重構(gòu)的原始圖像要求較高，從獲取高質(zhì)量的原始

3、實(shí)驗(yàn)圖像角度出發(fā)，對(duì)光纖和芯片表面的光學(xué)條件分別進(jìn)行了分析討論。由于受到各種條件限制以及隨機(jī)干擾，成像系統(tǒng)獲得的原始圖像通常無(wú)法直接用在視覺(jué)系統(tǒng)中。為了便于后續(xù)三維重構(gòu)時(shí)對(duì)有效信息的提取，必須事先對(duì)原始圖像采取噪聲過(guò)濾、灰度矯正等圖像預(yù)處理。
　　接著又對(duì)光度立體模型進(jìn)行了改進(jìn)。鑒于光子芯片波導(dǎo)部分和光纖的尺寸問(wèn)題，在使用光度立體法時(shí)尤其需要注意光照條件的選取，注意光照強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。本文在經(jīng)典光度立體算法基礎(chǔ)上對(duì)三維立體圖進(jìn)行修正。