基于明暗恢复形状的加工表面形貌重构与粗糙度检测

摘要

研究了采用明暗恢复形状法(SFS)对加工表面显微视觉图像的三维形貌重构,并实现了表面粗糙度检测。根据金属表面反射特性,采用简化的Oren-Nayar模型与Torrance-Sparrow模型中镜面反射分量叠加的方法,对光照模型进行了改进,并讨论了基于改进后光照模型的SFS最小化计算方法。利用该算法,实现了真实工件表面微观图像三维形貌重构,同时从重构表面轮廓中提取了表面粗糙度参数。与轮廓仪测量结果的比对表明:该方法重构精度较高,提取的粗糙度参数与接触式测量结果基本吻合,为加工表面三维形貌重构与粗糙度快速在线检测提供了新的思路和方法。