基于時(shí)間相位展開(kāi)的三維輪廓測(cè)量研究.pdf

1、四川大學(xué)博士學(xué)位論文基于時(shí)間相位展開(kāi)的三維輪廓測(cè)量研究姓名：岳慧敏申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：光學(xué)指導(dǎo)教師：蘇顯渝20050427- 川太學(xué)博士學(xué)位論文 摘要法設(shè)計(jì)。對(duì)比分析了幾種主要方法在數(shù)據(jù)獲取時(shí)問(wèn)、計(jì)算時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)偏差等方面的優(yōu)劣，對(duì)時(shí)間相位展開(kāi)方法的最新進(jìn)展和應(yīng)用前景進(jìn)行了全面的分析和評(píng)述。對(duì)幾種典型的時(shí)間相位展開(kāi)方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，并在此基礎(chǔ)上提出了一種新的基于時(shí)間相位展開(kāi)方法的三維坐標(biāo)校準(zhǔn)方法。對(duì)于模塊校準(zhǔn)過(guò)程中虛擬平面的連續(xù)相位

2、分布的恢復(fù)及它們之間準(zhǔn)確的相對(duì)位置的恢復(fù)問(wèn)題，采用了負(fù)指數(shù)序列的時(shí)間相位展開(kāi)的方法，這避免了原來(lái)方法中復(fù)雜的迭代運(yùn)算和處理過(guò)程，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了該校準(zhǔn)方法的有效性和可行性。提出了雙頻光柵相位測(cè)量輪廓術(shù)中低頻光柵頻率范圍的確定方法，并對(duì)時(shí)間噪聲存在時(shí)不同低頻情況下雙頻光柵的頻率優(yōu)化問(wèn)題，進(jìn)行了理論分析及數(shù)值模擬。這對(duì)于不連續(xù)物體的三維重建尤其具有重要意義。對(duì)于只投影一幀光柵圖就可以測(cè)量物體輪廓的復(fù)合相位測(cè)量輪廓術(shù)進(jìn)行了理論分析與實(shí)驗(yàn)研究，并

3、將之與相位測(cè)量輪廓術(shù)進(jìn)行了比較，對(duì)該方法的測(cè)量精度與適用范圍給出了較明確的闡述，這對(duì)于復(fù)合光柵相位測(cè)量輪廓術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用具有實(shí)際指導(dǎo)意義。5 ． 提出了一種新的基于復(fù)合光柵投影的快速傅里葉變換輪廓術(shù)，采用該方法可以實(shí)現(xiàn)從一幀條紋圖中消除零頻對(duì)傅里葉變換輪廓術(shù)測(cè)量的影響，因此只需要一幀條紋圖就可以恢復(fù)物體的三維面形。同傳統(tǒng)的n 相移方法相比，提出的新方法在沒(méi)有明顯降低測(cè)量精度的前提下，提高了測(cè)量速度，能使傅里葉變換輪廓術(shù)真正應(yīng)用到實(shí)時(shí)高速