基于二进制条纹离焦的条纹反射三维测量方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种类镜面三维测量方法，具体涉及基于二进制条纹离焦的条纹反射 三维测量方法。
技术介绍
条纹反射三维测量方法在测量类镜面物体时由于非接触、全场测量、测量速度快 和易于信息处理等优点，在三维测量中有重要意义。三维测量实验装置如图1所示，包括 LED显示器1、C⑶相机2、计算机3、工作站4、参考平面5和待测物体6 ;LED显示器1将带 有特征信息的条纹投射到参考平面5,由CCD相机2采集条纹信息，经过工作站4处理后得 到参考相位。然后将待测物体6放在相同位置，经过工作站4得到相应的变形条纹像，计算 出相位，减去参考相位即得到由待测物面畸变引起的相位变化。按照特定算法进行三维重 建。 国内外针对类镜面物体表面形貌的高速三维测量在理论和应用上做了一系列研 究，通常类镜面物体的三维测量方法有干涉法和条纹反射三维测量方法。但干涉法通常需 要复杂而昂贵的光学器件，一般只能测量范围较小的类镜面物体，且不能实现动态类镜面 物体的三维测量。在工程中，特别是在现代制造业中，存在大量类镜面物体需要测量。例如， 汽车工业中的喷涂后的车身表面、抛光模具表面，建筑陶瓷行业中的瓷砖表面等均具有类 镜面反射性质，因此条纹反射术在测量工业类镜面物体三维形貌中具有重要的应用前景。 但利用条纹反射术在测量类镜面三维表面形貌时，LCD显示器投的是正弦条纹。CCD相机记 录的是条纹虚像，为实现对待测物体表面的精确测量，实验中CCD相机直接调焦在待测物 体表面，这时条纹像因离焦而变模糊，工作站在处理CCD采集到的条纹图像时容易出现错 误，影响了相位测量精...
【技术保护点】
基于二进制条纹离焦的条纹反射三维测量方法，其特征是：由二进制条纹编码原理、离焦投影系统、条纹反射测量原理三大关键部分组成；所述二进制条纹编码原理，通过编码，投影灰度值为0和255两个灰度值的条纹；所述离焦投影系统，通过对二进制条纹进行傅里叶分析： (1)可知二进制条纹中含有高次谐波，通过对它进行适度离焦，可将高次谐波滤除，得到标准的正弦条纹；通过适当调整LED显示器与待测物体的距离来实现离焦得到正弦条纹；所述条纹反射三维测量原理，利用LED显示器投射二进制条纹，然后通过适当离焦得到正弦条纹；根据远心光路模型，光线偏折示意图如图2所示；对于点，待测物体表面相对于标准面偏转了角度，反射光线则偏转了，为待测物体表面面形函数在点的法向量在平面上投影偏离轴的角度；即CCD上一条光线，对于标准面，其在LED显示器上的对应于O点；而对于待测物体表面，其对应点则为点，那么被测物体的相位偏移可以表示为:（2）通过四步相移实验，测得P点在水平方向和垂直方向上得到两个方向的相位偏移，据(2)式就可以得到待测物体表面的梯度分布,然后通过波前重建法恢复待测面形。
【技术特征摘要】
1.基于二进制条纹离焦的条纹反射三维测量方法，其特征是：由二进制条纹编码原 理、离焦投影系统、条纹反射测量原理三大关键部分组成； 所述二进制条纹编码原理，通过编码，投影灰度值为O和255两个灰度值的条纹； 所述离焦投影系统，通过对二进制条纹进行傅里叶分析：可知二进制条纹中含有高次谐波，通过对它进行适度离焦，可将高次谐波滤除，得到标 准的正弦条纹；通过适当调整LED显示器与待测物体的距离来实现离焦得到正弦条纹； 所述条纹反射三维测量原理，利用LED显示器投射二进制条纹，然后通过适当离焦得 到...
【专利技术属性】
技术研发人员：伏燕军，张建成，吴海涛，李彪，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西;36
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。