[發明專利]一種紋理掃描機

在審

• 申請號: 201710042279.3
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106713693A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 肖徹;周延周;鮑鴻
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H04N1/00
• 分類號: H04N1/00;H04N1/028
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

1.一種紋理掃描機，其特征在于，包括：光譜共焦位移傳感器探頭(1)，光譜共焦位移傳感器(2)，彩色線陣相機(3)和計算機(4)：

所述光譜共焦位移傳感器探頭(1)用于掃描被測樣品，采集所述被測樣品的高度數據和反射光強數據；

所述光譜共焦位移傳感器(2)與所述光譜共焦位移傳感器探頭(1)連接，所述光譜共焦位移傳感器(2)用于獲取所述被測樣品的高度圖像和反射光強圖像；

所述彩色線陣相機(3)用于掃描被測樣品，獲取所述被測樣品的彩色圖像；

所述計算機(4)分別與所述光譜共焦位移傳感器(2)和所述彩色線陣相機(3)連接，用于獲取所述高度圖像、所述反射光強圖像和所述彩色圖像，并利用所述反射光強圖像與所述彩色圖像的灰度信息進行相關性計算，實現所述高度圖像與所述彩色圖像的匹配。

2.根據權利要求1所述的紋理掃描機，其特征在于，所述光譜共焦位移傳感器探頭(1)垂直于所述被測樣品，調整所述光譜共焦位移傳感器探頭(1)與所述被測樣品的距離，使所述光譜共焦位移傳感器探頭(1)在所述被測樣品平面聚焦形成的光斑滿足第一預設條件。

3.根據權利要求2所述的紋理掃描機，其特征在于，調整所述彩色線陣相機(3)與所述被測樣品的距離，使所述彩色線陣相機(3)在所述被測樣品平面聚焦形成的光線滿足第二預設條件。

4.根據權利要求1-3任意一項所述的紋理掃描機，其特征在于，所述計算機(4)包括歸一化預處理模塊、轉換模塊、下采樣處理模塊、獲取模塊和匹配模塊：

所述歸一化預處理模塊，用于對所述反射光強圖像進行歸一化預處理，并將所述歸一化預處理后的反射光強圖像轉換為第一灰度圖；

所述轉換模塊，用于將所述彩色圖像轉換為第二灰度圖；

所述下采樣處理模塊，用于依據所述第二灰度圖的分辨率，對所述第一灰度圖進行下采樣處理；

所述獲取模塊，用于獲取所述第一灰度圖的目標模板，所述目標模板為所述第一灰度圖中灰度值最大點所形成的區域；

所述匹配模塊，用于計算所述目標模板與所述第二灰度圖的相關性，找到所述目標模板在所述第二灰度圖中的匹配位置。

5.根據權利要求4所述的紋理掃描機，其特征在于，所述歸一化預處理模塊具體用于利用灰度圖轉換公式：

$y=\frac{x-x_{\min }}{x_{\max }-x_{\min }}\×255$

將所述歸一化預處理后的反射光強圖像轉換為第一灰度圖，其中，x為反射光強度值，x_min為像素最小反射光強值，x_max為像素最大反射光強值，y為像素灰度值。

6.根據權利要求5所述的紋理掃描機，其特征在于，所述轉換模塊具體用于利用灰度圖轉換公式：

Grayvalue＝(R*299+G*587+B*114+500)/1000

將所述彩色圖像轉換為第二灰度圖，其中，Grayvalue表示所述第二灰度圖的灰度值，R、G、B分別為紅、綠、藍三個顏色的數值。

7.根據權利要求6所述的紋理掃描機，其特征在于，所述匹配模塊具體用于利用相關性計算公式：

計算所述目標模板與所述第二灰度圖的相關性，其中，f表示所述第二灰度圖，g表示所述目標模板，表示相關性計算，f^*表示f的共軛復數，m₀,n₀分別表示目標模板g在行和列上的位移。

8.根據權利要求6所述的紋理掃描機，其特征在于，所述匹配模塊具體用于利用卷積運算公式：

計算所述目標模板與所述第二灰度圖的相關性，其中，f表示所述第二灰度圖，g表示所述目標模板，表示相關性計算，*表示卷積運算，g^*[-m,-n]表示g^*[m,n]關于原點對稱的圖樣，m,n分別表示目標模板g在行和列上的位移。