[发明专利]一种基于近场非标准光源的磨痕三维形貌原位获取方法

摘要

一种基于近场非标准光源的磨痕三维形貌原位获取方法，以均布在手持式显微镜上的6个LED灯为光源，建立了近场条件下，非标准光源的光照模型，并对光源的相对空间位置做了标定；利用手持式显微镜采集零部件磨损表面的图像数据，基于图像处理技术，获取Mask图，对不同光源、同一视点下的图像做背景差分处理，得到需三维重建的目标图像，最后，将从图像序列估计法向和从法向恢复表面形状两种技术结合，迭代重建出最终的磨痕三维形貌；本发明根据实际光源位置，采用光度立体视觉近场非标准点光源，建立近场非标准光源的光照模型，更符合实际的测量条件，提高了磨损表面法向量及深度信息的计算精度。

主权项

一种基于近场非标准光源的磨痕三维形貌原位获取方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立非标准点光源的光照模型，非标准点光源Quasi点光源的发光模型包括角度衰减和距离衰减，结合这两种光照衰减模型，得到表面任一点的照度模型；(2)标定光源空间坐标，针对六个均匀布置的非标准点光源，基于平面的主光轴标定法，利用点光源照射下的平面亮度分布的轴对称属性，计算光源的最亮光线及平面主光轴的方向；(3)使用手持式显微镜得到零件表面不同光源、同一视点下的图像，基于图像处理技术，获取Mask图；(4)根据标定的光源方向和获取的图像信息计算磨损表面法向量，利用已知形状对表面进行初始化的迭代计算，以恢复零件表面法向及深度信息。