6. Phương pháp nghiên cứu
3.2.2. Thuật toán xử lý dữ liệu ảnh
Ảnh thu được trong quá trình đo gồm hai dạng ảnh chính là ảnh mã hóa Gray và ảnh mã hóa sin. Các thuật toán xử lý dữ liệu ảnh bao gồm:
Thuật toán xử lý ảnh mã hóa Gray.
Thuật toán dựng ảnh pha tương đối cho phương pháp dịch pha. Thuật toán gỡ pha sử dụng mã hóa Gray cho phương pháp dịch pha.
3.2.2.1. Thuật toán xử lý ảnh mã hóa Gray.
Các ảnh chụp phương pháp Gray được lưu trong một thư mục. Quá trình xử lý ảnh mã hóa Gray được tiến hành như sau:
Bước 1: đọc dữ liệu ảnh trong thư mục ảnh Gray để xử lý. Bước 2: chọn vùng xử lý trên ảnh.
Bước 3: giải mã xây dựng ảnh pha tương đối của phương pháp Gray là việc áp ngưỡng để xác định vị trí tâm hoặc biên của các vạch được mã hóa lên trên vùng ảnh thu được từ camera.
Bước 4: quy chiếu ảnh về gốc tọa độ lựa chọn (để đồng nhất tọa độ với ảnh pha tương đối của phương pháp dịch pha).
Bước 5: hiển thị và lưu dữ liệu ảnh pha tương đối.
Hình 3.9 Sơ đồ thuật toán giải mã phương pháp mã hóa Gray 3.2.2.2. Thuật toán dựng ảnh pha tương đối cho phương pháp dịch pha
Các ảnh chụp phương pháp dịch pha được lưu trong một thư mục. Quá trình xử lý ảnh sin được tiến hành như sau:
Bước 1: đọc dữ liệu ảnh trong thư mục ảnh dịch pha để xử lý, với dịch pha 4 bước sẽ có 4 ảnh sin với cường độ sáng ảnh xám được qui ước lần lượt theo bước dịch pha là I1, I2, I3, I4.
Bước 2: chọn vùng xử lý trên ảnh.
Bước 3: Xây dựng ảnh pha tương đối Ø với: ∅ = 𝑎𝑡𝑎𝑛2 (𝐼2−𝐼4 𝐼1−𝐼3) Ảnh chụp mã Gray S Đ Chọn vùng xử lý Giải mã ảnh Dựng theo gốc camera Chọn gốc bàn máy Tìm sự tương ứng
của camera project
Lưu dữ liệu ra file và hiển thị
Chọn ảnh để lấy gốc
Kết thúc Bắt đầu
Bước 4: quy chiếu ảnh pha tương đối về gốc tọa độ lựa chọn ( để đồng nhất tọa độ với ảnh pha tương đối của phương pháp mã hóa Gray).
Bước 5: hiển thị và lưu dữ liệu ảnh pha tương đối.
Sơ đồ thuật toán dựng ảnh pha tương đối cho phương pháp dịch pha được trình bày trên hình 3.10:
Hình 3.10 Sơ đồ thuật toán xác định pha tương đối trong phương pháp dịch pha
Đ Bắt đầu
Tải 4 ảnh pha I1, I2, I3, I4
Xây dựng ảnh pha tương đối
∅ = 𝑎𝑡𝑎𝑛2 (𝐼2− 𝐼4 𝐼1− 𝐼3) S Dựng theo gốc camera Chọn gốc bàn máy
Lưu dữ liệu ra file và hiển thị
Chọn ảnh để lấy gốc
3.2.2.3. Thuật toán gỡ pha sử dụng mã hóa Gray cho phương pháp dịch pha
Sau khi tiến hành các thuật toán xác định pha tương đối của mã hóa Gray và phương pháp dịch pha trên cùng hệ tọa độ, tiến hành thuật toán gỡ pha để xây dựng ảnh pha tuyệt đối. Các bước thực hiện giải thuật được trình bày trên hình 3.11.
Bước 1: đọc dữ liệu pha tương đối được tạo ra bởi thuật toán xử lý ảnh mã hóa Gray và phương pháp dịch pha.
Bước 2: thực hiện gỡ pha theo phương pháp kết hợp sử dụng công thức 2.62. Bước 3: hiển thị và lưu dữ liệu ảnh pha tuyệt đối.
Hình 3.11 Sơ đồ thuật toán xác định pha tuyệt đối
Trên hình 3.12 là giao diện phần mềm của thiết bị đo biên dạng 3D sử dụng phương pháp kết hợp dịch pha và mã hóa Gray. Các nút điều khiển và tùy chọn thực hiện các nội dung sau:
Dữ liệu calib: tiến hành tải kết quả hiệu chuẩn thiết bị vào chương trình xử lý. Chọn ảnh lấy gốc: thiết lập mặt phẳng tham chiếu cho quá trình xây dựng ảnh pha và xác định tọa độ đám mây điểm. Ảnh pha bao gồm ảnh pha của mặt phẳng tham chiếu và hình ảnh chụp vật khi chiếu vân.
Xử lý ảnh pha: xây dựng ảnh pha tương đối cho phương pháp dịch pha. Bắt đầu
Đọc dữ liệu pha tương đối của mã hóa Gray và
dịch pha
Thực hiện gỡ pha theo phương pháp kết hợp
Lưu dữ liệu ra file và hiển thị
Thư mục xử lý ảnh: chọn đường dẫn đến file dữ liệu chứa ảnh xử lý. Giải mã: tiến hành giải mã các ảnh mã hóa Gray.
Lấy gốc tọa độ: quy chuyển tọa độ điểm theo gốc được xác định và hiển thị lên màn hình là gốc: “ Gốc bàn máy” hay “Gốc Camera”.
Trên bảng tham số: thiết lập hướng quan sát tới chi tiết được đo, ngưỡng cường độ mã hóa của mã hóa Gray và số bit mã Gray sử dụng..
Hình 3.12 Giao diện phần mềm của thiết bị đo biên dạng 3D bằng ánh sáng cấu trúc