波前編碼裂縫寬度測量系統(tǒng)的設(shè)計和圖像恢復(fù).pdf

1、對于用傳統(tǒng)方法設(shè)計裂縫寬度測量系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)的焦深小，通過機械調(diào)整實現(xiàn)準確調(diào)焦困難，且在對應(yīng)小景深內(nèi)，由于光學(xué)系統(tǒng)存在像差和混凝土表面凹凸過大等原因致使視場內(nèi)圖像無法完全清晰。同時，作為一款手持式測量系統(tǒng)，有進一步簡化其光學(xué)結(jié)構(gòu)，降低其成本，減小加工裝調(diào)的困難的要求。為了解決上述問題，使用波前編碼技術(shù)，在光學(xué)系統(tǒng)的光瞳上添加立方型相位板，獲得彼此差異極小的中間像，再通過圖像恢復(fù)獲得清晰像。分析了波前編碼系統(tǒng)點擴散函數(shù)的特點的基礎(chǔ)上，設(shè)

2、計一種計算量較小的快速的圖像恢復(fù)方法。本文設(shè)計了基于立方相位板的裂縫寬度測量系統(tǒng)，完成系統(tǒng)的加工、安裝和調(diào)整。并根據(jù)立方型相位板點擴散函數(shù)的特點，設(shè)計了一種以灰度梯度向量模方和為判據(jù)的等增量旋轉(zhuǎn)調(diào)整PSF的維納濾波方法，恢復(fù)模糊中間圖像，最后進行系統(tǒng)的標定工作。
　　 本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　 1設(shè)計了一種針對波前編碼實際系統(tǒng)的圖像恢復(fù)方法。這種方法從用ZEMAX設(shè)計的系統(tǒng)中獲得的點擴散函數(shù)出發(fā)，選擇合

3、適的圖像質(zhì)量評價標準為判據(jù)自動旋轉(zhuǎn)點擴散函數(shù)匹配實際系統(tǒng)。并在討論點擴散函數(shù)矩陣大小的基礎(chǔ)上，采用循環(huán)邊界技術(shù)來降低邊界截斷帶來的影響。
　　 2設(shè)計了基于波前編碼技術(shù)的裂縫測量系統(tǒng)。以最簡單的單透鏡為基礎(chǔ)，通過在光瞳處添加合適的立方型相位板，使整個系統(tǒng)對離焦不敏感，以克服通過機械調(diào)焦困難的缺點。使用ZEMAX仿真模擬了該系統(tǒng)，分析了系統(tǒng)的點擴散函數(shù)以及光學(xué)傳遞函數(shù)的性能特點。
　　 3選擇灰度梯度向量模方和為判據(jù)調(diào)整系