基于无衍射光的大景深视觉检测方法研究

视觉测量技术广泛用于在线检测中，但普通视觉检测系统存在离焦模糊的问题，因而无法进行大纵深物体的检测。本课题拟借助无衍射光在相当长的焦深范围内光斑保持不变的特性，将其应用于视觉检测中，实现一种大景深视觉测量系统。这种系统能克服离焦模糊造成三维物体无法实时显示和测量的缺点，能够实现大纵深物体的快速检测。.本课题以衍射理论为基础，研究无衍射光大景深成像机理，结合系统点扩散函数、光学传递函数及频域特性，分析系统的成像特性并建立系统的退化模型，利用小波变换、图像融合等图像处理技术，研究快速、高效的图像复原滤波器，最后针对景深扩大后带来测量精度降低的问题，提出一种对系统全景深范围进行分段校准的方法，以提高测量精度与系统分辨率。.本课题的研究对视觉检测、光学成像、生命科学和安防等相关学科的发展具有重要理论指导意义。

本项目研究无衍射光大景深成像原理及在视觉检测中的应用。根据傅立叶光学理论，分析了传统系统的离焦模糊的原因及大景深成像系统的离焦描述方法，从频域的角度，建立了大景深系统的点扩散函数，调制传递函数(MTF)和光学传递函数的数学模型，并利用光学设计软件Zemax对视觉检测系统的镜头部分进行优化设计、MTF分析及成像仿真。以点光源和大纵深物体进行成像实验，并根据所得图像的剖面信息，讨论了无衍射光视觉检测系统成像特点，设计了图像复原方法。最后为了实现视觉检测，进行视觉定位和校准算法研究。. 该项目的研究为大景深成像理论、方法和视觉检测技术的应用贡献了具有一定价值的研究成果。