快速、高精度三維面形測(cè)量方法的研究.pdf

1、隨著光、機(jī)、電一體化的完美融合，光學(xué)非接觸三維面形測(cè)量方法被深入研究和廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的條紋投影法對(duì)靜態(tài)物體的測(cè)量效果良好并已成熟應(yīng)用于工業(yè)測(cè)量。但是難以實(shí)現(xiàn)物體快速、高精度三維面形測(cè)量。而隨著工業(yè)自動(dòng)化的推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)物體快速、高精度的三維面形測(cè)量越發(fā)重要，快速測(cè)量在安全領(lǐng)域(人臉和指紋識(shí)別)、醫(yī)學(xué)診斷(心臟跳動(dòng)監(jiān)測(cè))、產(chǎn)品在線監(jiān)測(cè)(工業(yè)產(chǎn)品合格率檢出)等方面都有著廣泛的應(yīng)用。二進(jìn)制條紋離焦投影方法由于其超快的測(cè)量速度及較高的測(cè)量精度被眾多

2、研究者廣泛研究。本文對(duì)基于二進(jìn)制條紋離焦投影方法的物體快速、高精度三維面形測(cè)量的關(guān)鍵問題展開研究。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.提出了二進(jìn)制條紋加格雷碼條紋離焦投影方法來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜物體快速、高精度三維面形測(cè)量。一直以來，二進(jìn)制條紋離焦投影方法主要是應(yīng)用于表面形貌較為簡(jiǎn)單的物體的三維面形測(cè)量，對(duì)復(fù)雜物體的測(cè)量仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。本文對(duì)基于二進(jìn)制條紋離焦投影方法的復(fù)雜表面三維面形測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)開展研究，通過二進(jìn)制條紋加格雷碼條

3、紋離焦投影方法來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜物體快速、高精度的三維面形測(cè)量。針對(duì)由于投影儀離焦帶來的格雷碼條紋邊緣變得平滑，出現(xiàn)過渡區(qū)域?qū)е虑蠼獾臈l紋級(jí)次k(x,y)出錯(cuò)，最終影響物體的解相位結(jié)果問題，采用投影格雷碼條紋和反色格雷碼條紋實(shí)現(xiàn)格雷碼條紋邊緣檢測(cè)來得到精確的格雷碼條紋。最終實(shí)現(xiàn)復(fù)雜物體的三維面形測(cè)量。通過實(shí)驗(yàn)分析，該方法魯棒性強(qiáng)，能適用于不同離焦程度下測(cè)量。通過本方法的研究，可以拓展二進(jìn)制條紋離焦投影方法在復(fù)雜物體三維面形測(cè)量方面的應(yīng)用。

4、>　　2.提出一種彩色二進(jìn)制條紋離焦投影方法來實(shí)現(xiàn)物體快速、高精度的三維面形測(cè)量。彩色編碼方法由于僅需要投影1幅編碼條紋而廣泛用于物體快速三維面形測(cè)量。本文提出一種彩色二進(jìn)制條紋離焦投影方法,該方法投影的彩色編碼條紋由二進(jìn)制條紋復(fù)合而成，只有0和255兩個(gè)灰度級(jí)，投影儀的投影速度能從原來的120幀/秒提高到10000幀/秒；通過對(duì)投影儀適度離焦來得到標(biāo)準(zhǔn)的彩色正弦編碼條紋，能消除非線性Gamma效應(yīng)、高次諧波等對(duì)測(cè)量精度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果