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光學(xué)影像測(cè)量?jī)x的成像原理與坐標(biāo)系構(gòu)建
光學(xué)影像測(cè)量?jī)x的成像原理與坐標(biāo)系構(gòu)建是其實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量的核心基礎(chǔ)。
在成像原理方面，光學(xué)影像測(cè)量?jī)x基于機(jī)器視覺技術(shù)，通過(guò)光學(xué)鏡頭將被測(cè)物體的影像投射到CCD傳感器上，形成數(shù)字圖像。這一過(guò)程涉及光學(xué)放大，利用光學(xué)顯微鏡對(duì)待測(cè)物體進(jìn)行高倍率光學(xué)放大成像，使微小細(xì)節(jié)得以清晰呈現(xiàn)。隨后，CCD相機(jī)系統(tǒng)將放大后的物體影像送入計(jì)算機(jī)，通過(guò)專用測(cè)量軟件對(duì)影像進(jìn)行處理，包括圖像增強(qiáng)、濾波、邊緣檢測(cè)、分割等操作，從而提取出物體的特征元素信息，如邊緣、輪廓等。
坐標(biāo)系構(gòu)建則是為了準(zhǔn)確描述被測(cè)物體在三維空間中的位置和姿態(tài)。光學(xué)影像測(cè)量?jī)x通常涉及四種坐標(biāo)系統(tǒng)：世界坐標(biāo)系、攝像機(jī)坐標(biāo)系、成像平面坐標(biāo)系和計(jì)算機(jī)圖像坐標(biāo)系。世界坐標(biāo)系是一個(gè)真實(shí)的參考坐標(biāo)系，由用戶任意定義，可設(shè)定在空間中任何位置。攝像機(jī)坐標(biāo)系以小孔攝像機(jī)模型的聚焦中心為原點(diǎn)，z軸與攝像機(jī)光軸重合，X、y軸分別與CCD成像單元排列的水平與垂直方向平行。成像平面坐標(biāo)系中，f為鏡頭焦距，平面與鏡頭光軸垂直，x、y軸分別平行于攝像機(jī)坐標(biāo)系的X、y軸。計(jì)算機(jī)圖像坐標(biāo)系是在計(jì)算機(jī)中以像素為單位的二維坐標(biāo)系，原點(diǎn)位于圖像左上角，u、v軸分別平行于圖像平面坐標(biāo)系的X和Y軸。通過(guò)建立這些坐標(biāo)系，并確定它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，光學(xué)影像測(cè)量?jī)x能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)被測(cè)物體尺寸、形狀、位置等參數(shù)的精確測(cè)量。
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