發(fā)布時間：2016-11-05 18:07

  本文關(guān)鍵詞：基于激光掃描的織物表面模型構(gòu)建與結(jié)構(gòu)參數(shù)測量方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《天津工業(yè)大學》 2015年

基于激光掃描的織物表面模型構(gòu)建與結(jié)構(gòu)參數(shù)測量方法研究

程杰  

【摘要】：織物表面分析與測量是紡織企業(yè)生產(chǎn)的重要依據(jù),傳統(tǒng)上主要依賴人工方法。人工方法不僅自動化程度低,而且測量效率和結(jié)果很大程度上依賴主觀因素。二維圖像分析方法是織物結(jié)構(gòu)參數(shù)自動測量的基本研究方法,這種方法受光線條件的影響顯著。本文以碳纖維織物為研究對象,采用三維處理技術(shù)構(gòu)建了織物表面模型,在此基礎上完成了對織物結(jié)構(gòu)參數(shù)的測量。本文借助線結(jié)構(gòu)光與關(guān)節(jié)臂掃描系統(tǒng)采集到了密集的織物點云。在掃描過程中,通過調(diào)整照明、分析織物組織循環(huán)圖和選取恰當掃描范圍的方法,在掃描階段對采集點云的數(shù)據(jù)進行了合理控制。根據(jù)原始點云的不同形成原因和表現(xiàn)形態(tài),實施了分類預處理。利用改進后的歐式距離平均值檢測方法檢測并剔除了對刻畫表面特征無用的離群點,平均剔除率為1.895%。在深入分析各向同性與各向異性的濾波方法的基礎上,利用Laplacian平滑、Taubin的λ／μ方法和迭代的雙邊濾波算法平滑了在誤差允許范圍內(nèi)、經(jīng)過預處理后能夠用于描述織物表面的內(nèi)點。實驗表明,Taubin的λ／μ算法能在有效平滑的同時保持和增強紋理特征,處理碳纖維織物表面點云效果最佳。利用屏蔽泊松重建方法重建出了精細的織物表面。通過向重建輸入點集中加入點云約束條件和梯度約束條件構(gòu)建了尺度獨立的屏蔽約束條件,并將所構(gòu)建的屏蔽泊松方程作為移動立方體(MC)算法的輸入方程。應用瀑布式多重網(wǎng)格解法求解了屏蔽泊松方程,運用漸近線優(yōu)化方法消除了MC算法中構(gòu)建三角形時存在的二義性問題。對比實驗表明：屏蔽泊松重建算法對于織物表面模型具有最佳的處理效果。重建深度取11時,可以同時兼顧重建效果與運行效率。利用深度圖和離散小波變換技術(shù)實現(xiàn)了碳纖維織物表面紗線寬度與經(jīng)緯紗線密度的自動測量。首先,利用平行投影矩陣將三維點云投影到二維平面。接下來,利用灰度變換方法獲得了理想的織物表面深度-灰度圖。.由于深度-灰度圖中的灰度由表面高度而不是光線決定,從而最大限度的去除了環(huán)境光、背景光等周圍光線以及遮擋因素對表面造成的影響。最后利用小波變換技術(shù)提取出了紗線信息,完成了紗線寬度和經(jīng)、緯密度計算。實驗結(jié)果表明：本文重建出的織物表面模型較為準確；基于深度-灰度圖與離散小波變換技術(shù)自動測量的織物結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)果可靠。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

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【參考文獻】

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