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空间曲面的重构是非视觉动态面形检测和可视化技术的重要领域之一,主要应用于板状物体的动态实时检测和形状再现。现有的方法主要基于空间位置的信息,受测量精度影响较大,重构存在一定误差。
本硕士论文是“非视觉动态面形检测和可视化技术研究”项目的重要组成部分之一,得到了国家自然科学基金、教育部博士点基金及上海市第二期重点学科的资助,主要进行基于空间曲率信息的三维面型重构的理论分析及其利用光纤光栅检测空间曲率方法的实验验证。
本论文第一章简要介绍非视觉动态面形检测的研究背景,概述几种曲面拟合方法。第二章讨论光纤光栅的波导结构及其解调原理,论证光纤光栅获取空间曲率的有效性。第三章介绍曲面理论,论证由曲率重建曲面的可行性和唯一性,同时研究了三种基于空间曲率信息的重建三维曲面的模型。第四章主要对三种模型进行比较,得到各个模型的优劣,并进行数值仿真,验证模型的有效性。第五章介绍了面型重建的实验系统,包括实验步骤,空间曲率的获取,再通过得到的空间曲率重建曲面,并进行误差分析。最后,第六章介绍了本硕士论文的研究进展,并讨论了今后研究的方向。