傅里葉輪廓術的三維面形測量.pdf

1、對各種物體表面形狀特征的研究，一直是許多科學家和設計團隊感興趣的話題，如地形地貌、工業(yè)檢測、流體運動、醫(yī)學診斷、機械轉動、磨具變形等的研究過程中都需要通過物體的面形了解物體的特征，所以三維面型測量在這些領域中具有重要意義和廣闊的應用前景。由于光學的三維面型測量技術具有非接觸、無破壞的特性，以及高準確度、高分辨率、數(shù)據(jù)獲取快等優(yōu)點而被公認為最有前途的三維面形測量方法。
　　 在光學三維測量的諸多方法中，傅立葉變換輪廓測量術相比較其

2、他測量方法，最顯著的特點就是采集數(shù)據(jù)速度快，能夠通過一幅二維圖像再現(xiàn)出物體的三維形貌特征，所以特別適合于動態(tài)物體的三維面形測量。在傅里葉變換輪廓測量術的三維面型測量過程中，最基本的是測量信息的采集，最關鍵的是對采集信息的優(yōu)化處理。本文在測量信息的采集和處理方面做了如下工作：
　　 1．設計了應用傅里葉輪廓測量術針對物體面形測量的光學實驗裝置
　　 2．編寫光柵條紋程序，通過投影儀直接投影到物體表面，并通過CCD照相機對被

3、測物體面形調制后的二維條紋圖像進行采集
　　 3．應用Matlab編寫了再現(xiàn)三維面形的相關程序，成功的對實驗中采集到的二維條紋進行信息的提取，并得到了截斷相位
　　 4．提出了適用于三維面形測量的位相展開的方法，并用八方向梯度插補法對展開相位進行優(yōu)化，得到較為理想的三維位相分布
　　 5．推導了相位與高度之間的關系式，通過展開之后的三維位相分布得到了待測物體的三維面形，并對所做的工作進行了充分而詳細的總結和討論<