Введение
1 Аналитический обзор научно-технической и патентной литературы по оптическим и оптико-электронным методам, способам и устройствам измерения трехмерной геометрии объектов 13
1.1 Методы обработки изображений и образов 13
1.2 Анализ методик и способов определения формы на основе обработки отраженного поверхностью объекта оптического излучения 18
1.2.1 Применение лазерного канала видения для определения формы объектов 20
1.2.2 Определение формы трехмерных объектов методом проекции пространственно-модулированных структур оптического излучения 24
1.2.3 Способ получения трехмерного изображения объекта путем измерения интенсивности диффузного отражения света различным точками его поверхности 31
1.2.4 Способ бесконтактного измерения линейных размеров трехмерных объектов посредством проецирования полос 40
1.3 Исследование теории и способов определения формы объектов на основе собственного инфракрасного излучения 52
1.3.1 Определение трехмерной формы объектов на основе четырех поляризационных тепловых изображений 52
1.3.2 Определение трехмерной формы объектов на основе трех поляризационных тепловых изображений 54
1.3.3 Определение трехмерной формы объектов на основе двух поляризационных тепловых изображений 56
1.4 Выводы к главе 1 58
2 Теория и методы определения трехмерной формы объектов на основе оптических свойств собственного и отраженного излучения 61
2.1 Физико-математические основы формирования тепловизионного изображения. Проблемы классического тепловидения 61
2.2 Физическое обоснование поляризации собственного теплового излучения объектов 69
2.3 Получение и анализ свойств поляризационных тепловых изображений выпуклых объектов 73
2.4 Метод определение трехмерной формы объектов на основе двух поляризационных тепловых изображений с учетом эллиптичности поляризации теплового излучения 77
2.5 Метод определение трехмерной формы объектов на основе одной поляризационной термограммы с комбинированным фильтром 86
2.6 Метод определения трехмерной формы объектов с направленно-рассеивающим покрытием на основе анализа яркости отраженного излучения элементов их поверхности 92
2.7 Выводы к разделу 2 95
3 Математическое моделирование и экспериментальное исследование методов определения трехмерной формы объектов на основе поляризационных термограмм 97
3.1 Методика математического моделирования поляризационных тепловизионных изображений выпуклых объектов 97
3.2 Влияние оптических свойств материалов на поляризацию излучения объектов и их термограммы 107
3.3 Методика и результаты экспериментальных исследований поляризационных термограмм выпуклых объектов 112
3.4 Алгоритм, программа и результаты обработки поляризационных тепловизионных изображений объектов 118 3.4.1 Алгоритм и программа обработки поляризационных тепловизионных изображений объектов 118
3.4.2 Связь степени поляризации собственного излучения элементов поверхности объекта с углом наблюдения 124
3.4.3 Результаты обработки теоретических и экспериментальных термограмм 128
3.5 Методика и результаты исследования погрешности метода определения трехмерной формы на основе поляризационных термограмм 131
3.6 Методика учета излучения внешней помехи фона при формировании поляризационных тепловых изображений 137
3.7 Выводы к разделу 3 142
Заключение 144
Список использованных источников 147
