一种测量系统及差动调度检测方法技术方案

本发明专利技术涉及数字化测量技术领域，具体地说，涉及一种测量系统及差动调度检测方法；在不增加结构光照明测量系统复杂性的情况下，实现了对定位精度和测量精度的提升。该方法首先利用彩色CCD捕捉投影条纹的成像图片。随后通过调制度解调算法处理彩色图像序列得到多通道内的调制度信息，进一步构建差动调制度曲线，利用差动调制度曲线斜率最大的线性区域进行零点定位代替传统结构光照明测量方法中的峰值定位，能够实现对于目标位置的高精度提取，从而实现对三维形貌测量精度的提升。该方法测量系统简单、测量成本低、能够在不增加系统复杂性的情况下提升测量精度。统复杂性的情况下提升测量精度。统复杂性的情况下提升测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种测量系统及差动调度检测方法


[0001]本专利技术涉及数字化测量
，具体地说，涉及一种测量系统及差动调度检测方法。

技术介绍

[0002]结构光照明测量方法以其非接触、高精度、高效率的特点在航空航天、先进制造、材料科学等诸多领域得到广泛应用，目前结构光照明三维检测方法主要通过峰值拟合及峰值定位来获取像素点准确聚焦位置，从而实现高度映射。然而，像素点纵向调制度响应曲线在峰值位置最为平缓，曲线斜率最低，导致调制度值在曲线峰值位置附近随物体表面高度变化极不敏感。因此传统的峰值定位方法是限制结构光照明测量方法应用于更高精度检测领域的关键问题之一，继续使用传统的峰值定位方式已无法满足日益增长的测量精度需求，并且调制度曲线峰值受测量环境等因素的干扰较大。解决此问题的方法之一是搭建双CCD探测系统，获取具有一定差动量的两条调制度曲线进而构建差动调制度曲线，利用差动调制度曲线斜率最大的线性区域进行零点定位代替传统的峰值定位方法，实现对定位精度及测量精度的提升。但双CCD探测系统存在信号匹配、图像匹配及差动量难以控制等问题，增加了测量系统复杂性及测量成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量系统，其特征在于，包括白光光源(1)、数字微镜阵列DMD(2)、第一Tube透镜(3)、彩色CCD相机(4)、第二Tube透镜(5)、分光镜(6)、显微物镜(7)、高精度位移台(8)、待测物体(9)；所述彩色CCD相机(4)设置在所述第二Tube透镜(5)的焦面位置，所述数字微镜阵列DMD(2)设置在所述第一Tube透镜(3)的焦面位置；所述白光光源(1)设置在所述数字微镜阵列DMD(2)设置第一Tube透镜(3)的一侧；所述第一Tube透镜(3)的聚焦方向与所述第二Tube透镜(5)的聚焦方向垂直，所述分光镜(6)设置在所述第一Tube透镜(3)的聚焦方向与所述第二Tube透镜(5)的聚焦方向的垂直点位置上；所述显微物镜(7)、高精度位移台(8)、待测物体(9)设置在远离焦面位置的一端，且与所述分光镜(6)同轴。2.一种差动调度检测方法，基于如权利要求1所述的测量系统实现；其特征在于，首先将多幅具有相位差的正弦光栅条纹图依次投影至待测物体(9)的表面，并从彩色CCD相机(4)获取实时记录的成像图片，其次根据调制度解调算法处理所述成像图片的彩色图像序列，得到多通道内的调制度信息，并构建差动调制度曲线，然后计算所述差动调制度曲线斜率最大的线性区域，并根据零点定位得到目标位置，最后结合扫描步距Δz进行高度映射，得到像素点的相对高度信息恢复所述待测物体(9)的三维形貌。3.根据权利要求1所述的一种差动调度检测方法，其特征在于，所述差动调度检测方法具体包括以下步骤：步骤1：将白光光源(1)照明至数字微镜阵列DMD(2)，并将所述数字微镜阵列DMD(2)产生的正弦光栅条纹投影到待测物体(9)的表面；步骤2：控制高精度扫描台以微步距向待测物体(9)纵向移动，在每一个纵向位置依次投影四幅具有π/2相位差的正弦光栅条纹，并在切换条纹的同时触发彩色CCD相机(4)实时采集四幅成像图片并存储；步骤3：根据多步相移算法处理所述成像图片的彩色图像序列，提取R通道和B通道的调制度曲线，并差分处理所述调制度曲线得到差动调制度曲线；步骤4：计算所述差动调制度曲线的斜率，并线性拟合和零点定位所述斜率最大的线性区域，得到目...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，朱绪胜，陈代鑫，秦琪，周力，马帅，刘清华，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：