基于多聚焦图像序列融合的筒状类工件内壁形貌重构方法

王青青; 陈平

doi:doi:10.3788/LOP57.101002

激光与光电子学进展, 2020, 57 (10): 101002, 网络出版: 2020-05-08

基于多聚焦图像序列融合的筒状类工件内壁形貌重构方法下载： 840次

Reconstruction Method for Inner Wall Morphology of Cylindrical Workpiece Based on Multi-Focus Image Sequence Fusion

王青青陈平 ^*

作者单位

中北大学信息与通信工程学院信息探测与处理山西省重点实验室, 山西太原 030051

图 & 表

图 1. 机器视觉成像系统示意图

Fig. 1. Schematic of machine vision imaging system

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图 2. 筒状类工件内壁在不同位置聚焦的序列图像。(a)顶部;(b)中上部;(c)中下部;(d)底部

Fig. 2. Sequence images of the inner wall of a cylindrical workpiece focused at different positions. (a) Top; (b) upper middle; (c) lower middle; (d) bottom

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图 3. 多聚焦图像融合网络结构

Fig. 3. Multi-focus image fusion network structure

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图 4. CNN多聚焦图像融合过程

Fig. 4. CNN multi-focus image fusion process

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图 5. 全景图展开方法示意图

Fig. 5. Schematic of panorama expansion method

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图 6. 筒状类工件内壁在不同位置聚焦的圆环截取图。(a)顶部;(b)中上部;(c)中下部;(d)底部

Fig. 6. Ring-shaped shots of the inner wall of a cylindrical workpiece at different positions. (a) Top; (b) upper middle; (c) lower middle; (d) bottom

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图 7. 不同方法融合筒状类工件一内壁对比。(a) CNN;(b) DSIFT;(c) DWTDE

Fig. 7. Comparison of inner wall of cylindrical workpiece 1 with different methods. (a) CNN; (b) DSIFT; (c) DWTDE

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图 8. 不同方法融合筒状类工件二内壁融合对比。(a) CNN;(b) DSIFT;(c) DWTDE

Fig. 8. Comparison of inner wall of cylindrical workpiece 2 with different methods. (a) CNN; (b) DSIFT; (c) DWTDE

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图 9. 筒状类工件一环形展开对比。(a)全景环形图像展开;(b)改进方法展开

Fig. 9. Comparison of annular expansion of cylindrical workpiece 1. (a) Panoramic ring image expansion; (b) improved method expansion

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图 10. 筒状类工件二环形展开对比。(a)全景环形图像展开;(b)改进方法展开

Fig. 10. Comparison of annular expansion of cylindrical workpiece 2. (a) Panoramic ring image expansion; (b) improved method expansion

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表 1客观评估不同的融合方法

Table1. Objectively evaluate different fusion methods

Workpiece	Index	Method
Workpiece	Index	DSIFT	DWTDE	CNN
	Q_SF	15.2696	13.6463	15.2695
1	Q_ABF	0.6684	0.6394	0.7011
	Q_MI	2.1437	2.1347	2.1456
	Q_SF	8.0204	7.3756	8.0246
2	Q_ABF	0.6539	0.6255	0.6984
	Q_MI	1.2756	1.2790	1.2770

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王青青, 陈平. 基于多聚焦图像序列融合的筒状类工件内壁形貌重构方法[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(10): 101002. Qingqing Wang, Ping Chen. Reconstruction Method for Inner Wall Morphology of Cylindrical Workpiece Based on Multi-Focus Image Sequence Fusion[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2020, 57(10): 101002.

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图 1. 机器视觉成像系统示意图

Fig. 1. Schematic of machine vision imaging system

图 2. 筒状类工件内壁在不同位置聚焦的序列图像。(a)顶部;(b)中上部;(c)中下部;(d)底部

Fig. 2. Sequence images of the inner wall of a cylindrical workpiece focused at different positions. (a) Top; (b) upper middle; (c) lower middle; (d) bottom

图 3. 多聚焦图像融合网络结构

Fig. 3. Multi-focus image fusion network structure

图 4. CNN多聚焦图像融合过程

Fig. 4. CNN multi-focus image fusion process

图 5. 全景图展开方法示意图

Fig. 5. Schematic of panorama expansion method

图 6. 筒状类工件内壁在不同位置聚焦的圆环截取图。(a)顶部;(b)中上部;(c)中下部;(d)底部

Fig. 6. Ring-shaped shots of the inner wall of a cylindrical workpiece at different positions. (a) Top; (b) upper middle; (c) lower middle; (d) bottom

图 7. 不同方法融合筒状类工件一内壁对比。(a) CNN;(b) DSIFT;(c) DWTDE

Fig. 7. Comparison of inner wall of cylindrical workpiece 1 with different methods. (a) CNN; (b) DSIFT; (c) DWTDE

图 8. 不同方法融合筒状类工件二内壁融合对比。(a) CNN;(b) DSIFT;(c) DWTDE

Fig. 8. Comparison of inner wall of cylindrical workpiece 2 with different methods. (a) CNN; (b) DSIFT; (c) DWTDE

图 9. 筒状类工件一环形展开对比。(a)全景环形图像展开;(b)改进方法展开

Fig. 9. Comparison of annular expansion of cylindrical workpiece 1. (a) Panoramic ring image expansion; (b) improved method expansion

图 10. 筒状类工件二环形展开对比。(a)全景环形图像展开;(b)改进方法展开

Fig. 10. Comparison of annular expansion of cylindrical workpiece 2. (a) Panoramic ring image expansion; (b) improved method expansion

表 1客观评估不同的融合方法

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图 2. 筒状类工件内壁在不同位置聚焦的序列图像。(a)顶部;(b)中上部;(c)中下部;(d)底部

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图 3. 多聚焦图像融合网络结构

Fig. 3. Multi-focus image fusion network structure

图 4. CNN多聚焦图像融合过程

Fig. 4. CNN multi-focus image fusion process

图 5. 全景图展开方法示意图

Fig. 5. Schematic of panorama expansion method

图 6. 筒状类工件内壁在不同位置聚焦的圆环截取图。(a)顶部;(b)中上部;(c)中下部;(d)底部

Fig. 6. Ring-shaped shots of the inner wall of a cylindrical workpiece at different positions. (a) Top; (b) upper middle; (c) lower middle; (d) bottom

图 7. 不同方法融合筒状类工件一内壁对比。(a) CNN;(b) DSIFT;(c) DWTDE

Fig. 7. Comparison of inner wall of cylindrical workpiece 1 with different methods. (a) CNN; (b) DSIFT; (c) DWTDE

图 8. 不同方法融合筒状类工件二内壁融合对比。(a) CNN;(b) DSIFT;(c) DWTDE

Fig. 8. Comparison of inner wall of cylindrical workpiece 2 with different methods. (a) CNN; (b) DSIFT; (c) DWTDE

图 9. 筒状类工件一环形展开对比。(a)全景环形图像展开;(b)改进方法展开

Fig. 9. Comparison of annular expansion of cylindrical workpiece 1. (a) Panoramic ring image expansion; (b) improved method expansion

图 10. 筒状类工件二环形展开对比。(a)全景环形图像展开;(b)改进方法展开

Fig. 10. Comparison of annular expansion of cylindrical workpiece 2. (a) Panoramic ring image expansion; (b) improved method expansion

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