高动态范围光亮表面的结构光三维形貌测量方法研究与实现的任务书.docx

高动态范围光亮表面的结构光三维形貌测量方法研究与实现的任务书
任务背景和意义：
随着高动态范围(HDR)技术的广泛应用，高亮度光亮表面的三维形貌测量已成为重要的研究课题。这类表面通常具有强烈的反射和光滑度，传统测量方法难以满足精度要求。因此，需要开发一种能够在高亮度和高反射条件下进行准确测量的方法。本项目旨在研究和实现一种基于结构光测量的三维形貌测量方法，用于高动态范围光亮表面的测量，具有广阔的应用前景。
任务目标：
1.系统性地研究高动态范围光亮表面的三维形貌测量方法，包括结构光三角测量原理、高动态范围成像理论、多曝光技术等。
2.设计并搭建一套基于结构光的三维形貌测量系统，实现在高亮度和高反射条件下的准确测量。
3.开发和优化相关的软件算法，实现数据采集、处理和分析功能。
4.针对测量中可能出现的问题进行优化和改进，提高系统测量精度和稳定性。
任务步骤：
1.研究结构光三角测量方法，包括双目测量和三角形投影法等。
2.研究高动态范围成像理论，掌握曝光控制和HDR技术。
3.设计光学布局和机械结构，搭建一套基于结构光的三维形貌测量系统。
4.编写软件程序，实现图像采集、图像处理、三维重构等功能。
5.测试系统的稳定性和测量精度，进行实验分析和比较，优化与改进。
6.根据实验结果撰写论文，对实验结果和方法进行总结和分析。
预期成果：
1.高动态范围光亮表面的三维形貌测量方法研究和掌握；
2.基于结构光的三维形貌测量系统设计和搭建，以及相关软件开发；
3.测量精度较高的实验结果和数据；
4.对实验结果和方法进行总结和比较的论文。
难点及解决方案：
1.高亮度和高反射条件下的测量精度不易保证，需要采用高光抑制和多曝光等技术，提高图像质量和测量精度。
2.结构光三角测量存在一定的误差，需要优化算法和改进系统布局，提高测量精度和稳定性。
3.针对不同类型的光亮表面，需要对系统参数进行调节和优化，确保测量精度和可靠性。
参考文献：
1.赵慧青,范红波.结构光测量技术综述[J].机器视觉与应用,2013,26(6):429-437.
2.李贻伦,罗岩,陈建华.光亮表面三维形貌测量方法与应用[J].光学精密工程,2019,27(6):1287-1301.
3.柯昆明,赵维新.结构光三维重构中误差分析及其应用[M].科学出版社,2015.
4.张俊凯,陈交周,张世白.基于结构光三角测量的高光亮度物体三维重建[J].光子学报,2014,43(11):0238001.
5.何志伟,陈松灿.HDR图像与视频技术原理与应用[M].科学出版社,2018.