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微观尺度下的3D视觉观测与可视化研究

文献类型:学位论文

作者魏阳杰
学位类别硕士
答辩日期2005-05-31
授予单位中国科学院沈阳自动化研究所
授予地点中国科学院沈阳自动化研究所
导师董再励
关键词微纳米操作 离焦 测度算子 3D重建
其他题名Research of 3D Vision Observation and Visualization on Micro Scale
学位专业模式识别与智能系统
中文摘要微观尺度下的观测与操作是进行微纳米科学技术研究与实现、微纳米特性发现与利用、加工制造的重要技术手段。因此微纳米操作的关键技术问题主要包括两个方面:微纳米操作的观测成像,通过成像微纳米尺度下的物体可以被观测者所感知和观测;利用感知与观测信息指导微纳米尺度下机械操作控制。深度信息在计算机视觉的研究中占有着重要的地位,它使我们更好地理解现实世界中物体的3D关系。因此,利用深度信息实现3D测量逐渐被应用于微纳米操作的观测成像领域。工作域显微图像是唯一能反映被控目标体运动和位置的反馈信息,自然对象的深度信息也只能从此中获得。虽然很难自动地从这个平面图像中获得,但根据显微镜点扩散模型的光学特点,可以构造合理的模糊度判据,实现对象深度信息恢复。本文作者以微观尺度下的3D视觉观测与可视化为应用背景,通过分析几何光学成像中的各种成像规律。建立图像的模糊度判据,并利用该判据完成了微观尺度下的3D视觉观测与可视化。主要工作包括: (1)分析光学成像的基本原理,了解光学成像过程中聚焦和离焦成像现象发生条件和描述方法;找到图像清晰/模糊程度与景物深度之间的关系,进而给出离焦理论依据; (2)分析不同测度算子的测量范围和精度要求; (3)分利用景物的清晰/模糊程度,测量微纳米操作中工作域反馈图像的深度信息,完成微观尺度下的3D视觉观测和可视化。本文就微纳米技术研究中的显微成像离焦现象进行了分析,给出了建立基于模糊测度的微米尺度下离焦度与景物深度信息关系的方法;分析了不同梯度算子所具有的不同模糊测度响应;并以实验验证了利用这种模糊测度可以对微观尺度下的景物进行深度信息获取,并且利用深度信息进行3D重建。
索取号TP391.4/W56/2005
语种中文
公开日期2012-08-29
分类号TP391.4
源URL[http://ir.sia.ac.cn/handle/173321/9534]  
专题沈阳自动化研究所_机器人学研究室
推荐引用方式
GB/T 7714
魏阳杰. 微观尺度下的3D视觉观测与可视化研究[D]. 中国科学院沈阳自动化研究所. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2005.

入库方式: OAI收割

来源:沈阳自动化研究所

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