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| 編輯推薦： |
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本书可作为高等院校仪器科学与技术、检测技术等相关学科研究生的学习参考书，同时可供从事三维视觉测量等领域的科研人员和工程技术人员参考。
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| 內容簡介： |
视觉编码三维测量技术是以计算机视觉为基础，融合光电子学、计算机图形、数字图像处理和摄影测量等技术，应用于空间几何尺寸的精确测量和定位的一种现代光学测量方法，广泛应用于工业检测、逆向工程、虚拟现实、生物医学等领域。本书从视觉测量编解码容错的角度，系统地阐述了视觉测量的原理、方法、关键技术及算法，并给出了实验论证。全书共6章，第1章介绍了视觉编码测量技术的基本概念和研究现状，第2~6章论述了面向视觉编码测量的图像处理方法和技术，包括图案编码和图像解码原理、图像二值化、包裹相位提取、相位展开和光学三角测量模型。
本书可作为高等院校仪器科学与技术、检测技术等相关学科研究生的学习参考书，同时可供从事三维视觉测量等领域的科研人员和工程技术人员参考。
（联系邮箱：jinacmp@163.com）
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| 目錄：
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目录
前言
第1章引论1
1.1主动视觉测量1
1.2数字编解码方法2
1.2.1二灰度级编解码2
1.2.2多灰度级编解码4
1.2.3颜色数字编解码5
1.3模拟编解码方法5
1.3.1正弦相移法6
1.3.2强度比法7
1.3.3变换法编解码方法9
1.4相位展开方法11
1.4.1格雷码展开方法12
1.4.2多频分层相位展开方法13
1.4.3数论展开方法14
1.4.4多频外差相位展开方法14
1.4.5辅助编码位相位展开方法15
1.5本书各章内容简介15
第2章边缘格雷码与线移条纹结合编解码原理17
2.1引言17
2.2边缘格雷码编解码原理17
2.2.1传统格雷码编解码18
2.2.2边缘格雷码编解码18
2.2.3条纹边缘亚像素检测20
2.2.4边缘格雷码测量仿真实验29
2.3码与线移条纹结合编解码原理31
2.3.1线移条纹编解码31
2.3.2边缘格雷码与线移条纹结合编解码32
2.3.3条纹中心亚像素检测33
2.3.4边缘格雷码与线移条纹结合的测量系统仿真实验36
2.4条纹分隔颜色格雷码编解码原理39
2.4.1编码颜色选取39
2.4.2颜色边缘格雷码编解码原理39
2.4.3条纹分隔颜色格雷码编解码41
2.4.4彩色分量交点法边缘检测原理43
2.5装置测量实验45
2.5.1平面测量实验45
2.5.2球面测量实验47
2.5.3石膏像测量实验48
2.5.4人面测量实验49
第3章基于CRT的编解码原理52
3.1中国剩余定理(CRT)52
3.2广义CRT敏感误差分析53
3.3实数剩余纯小数部分差判据55
3.3.1实数同余方程组解不存在敏感误差的条件55
3.3.2实数剩余小数差判据57
3.3.3判据充分性分析61
3.4中国剩余定理的工程化求解算法61
3.5CRTEA验证实验63
3.6基于CRTEA的容错编码光三维测量方法68
3.6.1基于CRTEA的容错余弦编解码方法68
3.6.2基于CRTEA的容错三角形编解码方法72
3.6.3基于CRTEA的容错梯形编解码方法77
3.7三维测量实验82
3.7.1包裹相位误差的校正82
3.7.2编码图案伽马估计值的获取85
3.7.3平面三维测量实验90
3.7.4基于CRTEA的容错余弦编码曲面三维测量91
3.7.5基于CRTEA的容错梯形编码曲面三维测量94
第4章多频模拟编解码原理98
4.1双频条纹时间相位展开方法98
4.1.1单频条纹包裹相位抽取方法98
4.1.2双频条纹时间相位展开及其误差99
4.1.3视觉测量与容错能力验证仿真实验108
4.2三频条纹时间相位展开方法110
4.2.1三频条纹相位展开方法110
4.2.2可容错展开容限分析113
4.2.3等效波长确定与组合波长优化116
4.2.4视觉测量与容错能力验证仿真实验119
4.3三维视觉测量实验研究120
4.3.1平面三维测量实验121
4.3.2解析物体组合视觉测量实验123
4.3.3石膏像视觉测量实验124
4.3.4微观浮雕视觉测量实验127
第5章格雷码和模拟码结合的编解码原理129
5.1格雷码与模拟码等周期组合三维视觉测量方法129
5.1.1余弦相移法编解码原理129
5.1.2格雷码编解码原理131
5.1.3等周期组合方法测量原理132
5.1.4等周期组合方法误差分析133
5.1.5测量实验135
5.2格雷码和模拟码非等周期组合三维视觉测量方法144
5.2.1格雷码和模拟码非等周期组合三维视觉测量原理144
5.2.2格雷码和模拟码非等周期组合方法误差分析146
5.2.3优化的非等周期组合方法周期跳变误差分析151
5.2.4测量实验153
5.3格雷码和双频模拟码等周期组合三维视觉测量方法160
5.3.1格雷码和双频模拟码等周期组合三维视觉测量原理160
5.3.2格雷码和双频模拟码等周期组合方法误差分析162
5.3.3测量实验165
5.4格雷码和双频模拟码非等周期组合三维视觉测量方法168
5.4.1非等周期组合方法非适用条件下误差分析168
5.4.2格雷码和双频模拟码非等周期组合三维视觉测量原理171
5.4.3测量实验175
第6章傅里叶条纹分析三维视觉测量编解码原理182
6.1傅里叶条纹分析三维视觉测量系统182
6.1.1系统硬件组成及其位置姿态182
6.1.2系统数学模型183
6.1.3系统测量模型185
6.1.4系统数学模型验证187
6.2傅里叶条纹分析189
6.2.1一维和二维傅里叶变换条纹分析189
6.2.2三维傅里叶条纹分析192
6.3傅里叶变换条纹分析三维测量实验195
6.3.1傅里叶条纹分析三维测量仿真实验结果及对比195
6.3.2三维傅里叶条纹分析测量实验202
参考文献210
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| 內容試閱：
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前言
在生产和生活中，三维视觉测量引起了人们普遍关注，自动化、实时化和小型化成为三维测量的主要发展方向。基于视觉概念的非接触三维测量技术可以视觉传感器得到的图像为基础恢复物体的三维信息，具有速度高、效率高、自动化程度高、造价较低等优点。三维视觉测量技术可用在医学、考古、服装、制鞋等行业，用来测量人体形状和产品模型，也可测量不允许接触的复杂工艺品或弹性、塑性材料制品的形状，特别是在逆向工程、计算机辅助设计、快速成形、计算机辅助制造等领域都迫切需要这种测量技术，在汽车制造、五金制造、通信设备生产、家用电器、模具加工、航空航天等行业具有非常广阔的应用前景。
在视觉编码三维测量过程中，由于存在被测表面反射率不一致、背景光干扰、硬件性能不理想和噪声等因素，因而会导致解码错误，同时，上述因素及编码原理引起的亮暗转变处存在过渡区域解，也会导致解码错误。这两种解码错误都可能导致解码跳变，而产生相当于整周期，甚至满量程的粗大测量误差，致使测量准确度急剧下降，甚至使测量结果难以使用。而这些错误在视觉编码测量实践中不可避免，因此可容错的编解码视觉测量方法是视觉测量实际应用的关键。
2000年后作者开始对三维视觉测量技术进行研究，从零开始，从原始开始，独立研究基础技术，并希冀在核心技术上有些许贡献。为了构建三维视觉测量系统，作者进行了大量的基础研究工作，投入了大量的时间和精力，从零开始构建了各种三维视觉测量原始模型。同时，还对构建三维视觉测量系统的容错编解码方法提出了有创新性的方法和思路，并将这些研究成果运用到所构建的三维视觉测量原型系统，使得其系统性能已可以与国际同类高端产品相媲美。
经过20余年的努力，相关的研究工作已经得到同行专家、学者的认可，目前已在《仪器仪表学报》《光学 精密工程》、IEEE的TRANS等国内外期刊发表相关论文百余篇，已获授权国家发明专利50余项。相关研究先后得到国家自然科学基金、黑龙江省重点研发项目、中国博士后基金等的资助，同时得到了许多前辈和同行的指点、支持和帮助，也得到作者所在的哈尔滨理工大学及其测控技术与通信工程学院多任领导的支持，在此一并致以深深的谢意。
参与这项工作的硕士和博士研究生先后有30余位，正是大家勤奋、不断持续努力，有创新性的工作，才使得我们的研究能不断前行。本书内容是作者及团队在三维视觉测量方面的部分研究结果，凝聚了全体参与者的心血，是全体参与研究人员共同努力、共同创造的成绩，若能为国内三维视觉测量技术的发展做出些许贡献，这一定是对全体参与者多年努力的最好肯定，也一直是作者从事这项研究的动力与目标所在。
哈尔滨理工大学吴海滨负责统稿，并撰写第1、2章，第3章第3节及第5章第1节，于双撰写第5章第2~4节及第6章，王洋撰写第3章第1、2、4~7节及第4章。
由于作者水平有限，书中难免存在不当之处，敬请读者批评指正。
作者
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