基于條紋投影和條紋反射的三維形貌測量.pdf

1、條紋投影法和條紋反射法是兩種針對漫反射物體和鏡面物體三維形貌測量的重要非相干光三維傳感技術(shù)。這兩種方法因其非接觸、高速、高精度等優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛關(guān)注，一直是光學(xué)三維測量技術(shù)研究的熱點(diǎn)。
　　相位分析方法是這兩種測量技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本論文從相位分析方法入手，首先研究了幾種典型的相位解調(diào)、相移標(biāo)定和相位展開算法。首次將相移標(biāo)定中的幀間強(qiáng)度相關(guān)（IIC）矩陣法用于鈮酸鋰電光相位調(diào)制器相位調(diào)制特性的檢測，并驗證了該方法的可靠性和適用性。在

2、基于條紋投影的三維測量方法的相關(guān)研究中，對空間孤立的截斷三維物體進(jìn)行準(zhǔn)確相位解調(diào)是最具挑戰(zhàn)性的研究內(nèi)容之一。本論文介紹了一種基于數(shù)字點(diǎn)陣投影的彩色復(fù)合光柵編碼方法，提出了一種新的基于可靠度排序和數(shù)字點(diǎn)陣投影的相位展開方法。仿真和實驗結(jié)果表明該方法能對空間孤立的截斷物體進(jìn)行準(zhǔn)確相位展開。
　　由于鏡面物體的高反射率，大量成熟的漫反射物體三維形貌測量方法并不適用。而鏡面物體的常規(guī)測量方法具有局限性，不易對自由曲面物體進(jìn)行快速、高精度測

3、量。本文結(jié)合計算機(jī)仿真和具體實驗數(shù)據(jù)詳細(xì)研究了基于條紋反射的類平面鏡面物體三維面形重建方法、測量系統(tǒng)的誤差情況以及大動態(tài)范圍三維數(shù)據(jù)的分析方法。對標(biāo)稱半徑為15.360m的標(biāo)準(zhǔn)凸球面鏡半徑的測量結(jié)果為15.818m。通過帶通濾波等方式分析了手機(jī)表面橫向空間尺度300~1000μm對應(yīng)的漆面桔皮現(xiàn)象和1000~3000μm對應(yīng)的外殼加工缺陷的分布，得到了噴漆表面亞微米量級的劃痕等微觀形貌。對消除載頻參考相位時參考平面放置位置偏差導(dǎo)致的面形