基于結(jié)構(gòu)光的眼鏡鏡框輪廓測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著人民生活水平的提高以及對眼部健康的重視，人們對眼鏡質(zhì)量的要求也逐漸提高。而且隨著科學(xué)技術(shù)的進步以及智能穿戴設(shè)備的興起，人們對于眼鏡款式、個性化、多用途的需求也逐步增加。眼鏡生產(chǎn)企業(yè)普遍認(rèn)識到高精密、自動化的鏡片加工設(shè)備對眼鏡裝配質(zhì)量保證的重要性。鏡片自動磨邊機是一種根據(jù)眼鏡鏡架或鏡片的三維輪廓參數(shù)，自動加工眼鏡鏡片的設(shè)備。其中，獲取鏡片或鏡架三維輪廓參數(shù)的掃描儀是其中關(guān)鍵的部分。傳統(tǒng)的掃描利用接觸式掃描的方式采集鏡架內(nèi)輪廓，利用探針

2、掃描軌跡，需要復(fù)雜的機械和數(shù)控系統(tǒng)，價格比較昂貴，也容易造成工件劃傷、探頭磨損的問題。
　　本文旨在通過光學(xué)非接觸方法，設(shè)計一套三維測量系統(tǒng)對眼鏡鏡框的輪廓進行測量。本文主要工作包括以下幾方面:(1)研究鏡片加工的國內(nèi)外研究概況以及各種三維形貌檢測方法的實現(xiàn)原理、優(yōu)缺點及適用場景，為課題方案選型做好理論基礎(chǔ)。(2)設(shè)計了基于多線二值結(jié)構(gòu)光的測量方案以及正交傾斜投射方式，并用3dsMax軟件對測量系統(tǒng)進行仿真，通過建立結(jié)構(gòu)光視覺傳感

3、器數(shù)學(xué)模型，對系統(tǒng)進行精度分析和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化。(3)三維形貌測量高光問題的處理，結(jié)合Phong光照模型，分析類鏡面物體高光問題的成因。研究國內(nèi)外高光問題的處理方案，最后采用基于像素的多曝光融合算法實現(xiàn)結(jié)構(gòu)光三維形貌測量中高光的去除。(4)完成結(jié)構(gòu)光條紋圖像的處理，對去除高光后的條紋圖像做進一步處理，主要包括:使用Gamma變換增強圖像對比度，設(shè)計輔助的照明方案迸行鏡框ROI提取，進行最大類間方差二值化，形態(tài)學(xué)運算抑制噪聲，光條中心提取等