脚型测量仪的扫描控制及脚型特征数据的获取

摘要

该文结合国家八五攻关项目—脚型测量仪的研究,论述了如何将光切法用于脚型测量以及光切法脚型测量系统的组成,提出了采用多台摄像机从不同角度采样的空间匹配方法.该文研究了一种以8098单片机为核心的脚型测量仪的扫描控制系统,通过8098单征机与PC机间的通信联系,满足了脚型连续光切面轮廓的测量要求.该文着重详述了光切面轮廓信息的提取及处理,通过对光带图像进行分割、平滑等一系列处理后,采用光带中轴跟踪法高精度提取了中心轮廓线.对所提取的中心轮廓线进行了处理,获得到了完整脚型断面轮廓数据,形成了三维脚型轮廓数据包.该文还对测量议中的误差进行了分析和讨论,对开发的测量软件和控制软件进行了介绍,并利用软件进行了实验,获取了实验结果.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1前言

1.2三维轮廓测量概况

1.3课题的目的、意义

1.4课题研究的技术内容

1.5小结

第二章测量原理及技术方案

2.1测量方法确定

2.2光切法简介

2.3光切法测量几何原理

2.4三CCD脚型测量

2.5光切图像的坐标变换

2.6光敏面成像的坐标变换

2.7小结

第三章扫描控制系统的设计

3.1脚型长度方向连续轮廓测量的实现

3.2机械传动系统

3.3步进电机控制接口电路

3.3.1步进电机工作原理

3.3.2单片机驱动步进电机硬件配置

3.3.3 8098单片机与PC机之间的通信

3.3.4步进电机驱动的方案分析

3.3.5步进电机驱动的软件设计

3.4小结

第四章光切面轮廓信息的提取及处理

4.1概述

4.2图像分割

4.2.1图像分割原理

4.2.2光带图像分割分析

4.2.3最小错误分割

4.2.4判别分析法最佳阈值选择

4.3光切面图像的平滑滤波

4.4光带信息提取

4.4.1说明

4.4.2 几种光带中轴提取方法介绍

4.4.3光带中轴跟踪法提取光带信息

4.5光切面轮廓线的坐标变换及合成

4.5.1坐标变换

4.5.2插值处理

4.5.3完整脚型断面轮廓线的合成

4.6断层图像插值

4.7脚型轮廓数据拟合

4.8小结

第五章测量系统软件

5.1软件构成

5.2程序流程

5.3小结

第六章测量误差分析

6.1误差源分析

6.2小结

全文总结

致 谢

参考文献