面向微操作的顯微視覺深度恢復(fù)方法研究.pdf

1、顯微視覺在微操作和微裝配中起著極其重要的作用，顯微視覺可以通過非接觸的視覺反饋提供微操作目標(biāo)的顯微幾何、空間關(guān)系以及更高級(jí)別的信息。但是，考慮到顯微光學(xué)的獨(dú)特屬性，顯微視覺與宏觀視覺有很大的區(qū)別，其中顯微鏡景深有限是一個(gè)在微操作和微裝配中應(yīng)用時(shí)必須考慮的最為突出的特點(diǎn)。在微操作過程中存在非平面目標(biāo)，同時(shí)需要聚焦于不同的高度。如何聚焦于不同的高度以及得到目標(biāo)的三維信息已經(jīng)成為將顯微視覺應(yīng)用于微操作和微裝配的一個(gè)主要障礙。
　　本文首

2、先分析了深度信息恢復(fù)的研究現(xiàn)狀，其中兩種技術(shù)-基于聚焦和基于離焦的方法是適用于微操作和微裝配的。然后通過分析顯微鏡的成像原理和模糊圖像的形成過程發(fā)現(xiàn)圖像的模糊程度可以用來恢復(fù)目標(biāo)的三維信息，這種方法只需要單目普通光學(xué)顯微鏡就可以完成。
　　在微操作過程中需要聚焦于不同高度的平面，因此自動(dòng)調(diào)焦是必不可少的，本文提出了兩種適用于微操作的基于離焦的快速自動(dòng)調(diào)焦方法。為了達(dá)到自動(dòng)調(diào)焦效率與精度兼顧的目的提出了另一種將離焦與聚焦結(jié)合的方法。

3、實(shí)驗(yàn)證明這種方法在效率與精度之間做了很好的平衡。
　　在典型的三維微裝配過程中，動(dòng)態(tài)記錄目標(biāo)的位置信息和空間關(guān)系非常重要。微操作目標(biāo)在三維空間的位置應(yīng)該被實(shí)時(shí)的跟蹤，本文提出了一種基于單目視覺的新穎的三維跟蹤技術(shù)。一種被廣泛應(yīng)用于宏觀視覺的二維跟蹤方法camshift被應(yīng)用于顯微視覺對(duì)模糊目標(biāo)進(jìn)行二維跟蹤，同時(shí)基于離焦(DFD)方法被用來得到微操作目標(biāo)的相對(duì)高度信息，最后將camshift與DFD相結(jié)合成功的恢復(fù)了微操作目的運(yùn)動(dòng)軌