基于调制度的光学三维测量方法研究（可复制论文）.pdf

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摘要关键词:调制度,整体式扫描,正弦光栅,相移在相位法的光学三维测量中,目前对测量复杂面形物体时,测量效果不好,且需要去包裹。本论文研究的基于调制度的光学三维测量方法则不需要去包裹。它是利用正弦光栅的对比度在光栅成像面位置处的最大值,通过垂直测量原理来恢复物体的高度信息,具有设备易于实现、非接触、受外界环境影响小等优点。论文对比了傅立叶变换技术和相移技术的两种光学三维测量的异同点,由于相移技术的计算相对简单,受背景影响小,因而论文研究了相移技术的调制度测量,获得了很好的调制度图。在研究基于相移技术的调制度测量原理中,编写了相移误差分析及光栅性能分析的程序,并分析了相移误差对获取调制度信息的影响。为了减少结构光场中的非正弦性对调制度测量技术的影响,论文从经济性及实用性的角度出发,研究了正弦光栅的制备,通过法,找到了最佳曝光时间,获得的正弦光栅具有高的精度和对比度。分析了几种高度恢复算法,给出了程序流程图和部分程序,同时研究了几种垂直扫描方式,指出整体式扫描方式最好。最后,分析了影响扫描精度的系统参数,建立了实验系统,确定了扫描间隔,通过计算〉髦贫韧迹玫缴疃刃畔ⅲ虾玫鼗指戳巳嫘挝锾澹佣证了结果的正确性和有效性。基于调制度的光学三维测量方法研究
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基于调制度的光学三维测量方法研究第一章绪论三维测量技术是获取物体的三维信息、提取物体的几何特征,建立物体的空间模型的技术。长久以来,由于受到科学技术发展水平的限制,一般的摄影系统只能把三维物体以二维的形式保存、记录下来,同时丢掉大量的有用信息,其中就包括高度信息。因此,人们就不断追求一种测量方法能像双眼那样获得多姿多彩的三维世界中的立体信息。近些年来,随着现代信息技术的飞速发展,准确获取客观世界的三维信息已经成为产品快速成型设计、产品质量控制、医学诊断、文物鉴定、蹸、服装设计、自动导航以及虚拟现实系统等领域的关键问题。特别是现在越来越多的具有自由曲面的零件被广泛应用于航天航空、汽车、船舶、模具等工业领域。由于自由曲面形状多样复杂,直接由砑杓坡足功能和外形要求的曲面十分困难,工业上常采用制作零件模型,然后再经过测量、曲面重构等方法生成P停绕涫嵌杂谀切┗诳苫竦玫南钟胁坊模型进行的设计,如为了复制某些流线型物体、人体器官、艺术雕塑品、产品的磨损模型、通过实验设计的汽车或飞机的主体外形等,均离不开自由曲面的测量技术。随着计算机技术、光学制造技术和光电子技术的飞速发展,光学三维测量技术以具有非接触性、无破坏特性、高分辨率、高精度、测量速度快等特点受到广泛的关注和研究,并有部分方法已经应用于三维模型重建、物体表面轮廓三维测量以及工业中的尺寸和形位检测等领域,在虚拟现实、影视特技、医学整形和美容、工业产品的外观设计、艺术雕塑和文物保护等领域具有广阔的应用前景。图就是著名的数字米开朗基罗计划”】中利用激光扫描技术在艺术雕塑和文物保护方面应用的一个成功例子。该计划主要由笱Ш蚖笱г之间执行,目的是对意大利文艺复兴时期的大艺术家的雕塑和由他图复制的袼
【籰、投影栅相位法す馍璺ā緘、双目立体视觉法【设计的建筑进行三维数字化。上世纪八十年代以来,基于光学原理、以计算机图像处理为主要手段的三维复杂曲面非接触测量方法得到了飞速发展,如投影栅云等。相比于美国、德国、日本及加拿大等国家,我国虽起步稍晚,但也取得了很大的进展,并且在医疗、工业检测、雕塑