表面三維形貌測量方法研究.pdf

1、測量技術在工業(yè)生產中起著很大的作用，并且其重要性與日俱增。目前，尺寸精度測量已經由單純的長度測量進入了綜合的形狀測量階段，隨著制品不斷向高精度和高質量化發(fā)展，對測量技術提出了更嚴格的要求。汽車工業(yè)、航空航天領域、模具和零部件制造方面的迅速發(fā)展極大地推動著測量技術的進一步發(fā)展，多媒體技術、數字博物館立體照相及虛擬現實等又為該技術開拓了更廣闊的應用空間。表面物體三維形貌測量技術的發(fā)展，在高度工業(yè)化、機械化、自動化的今天，有著長遠的意義。投影

2、柵線相位法在三維形貌測量中是一種重要的測量技術，它具有非接觸性、高效率、高精度等優(yōu)點，近年來該方面的自動分析技術也已經有了很大的發(fā)展，為此項技術適應社會化大工業(yè)生產提供了一個強有力的支持。 投影柵相移法形貌測量技術通過將一已知的光柵光場投射到待測物體表面，物體表面的光柵圖樣由于不規(guī)則表面的調制而發(fā)生變形，被調制的光柵圖樣和物體表面特征有直接關系。通過獲取被調制的光柵圖樣的相位信息我們就可以得到相應的物體表面特征。 本論文

3、首先介紹了投影柵線相移法的測量原理，作者搭建了一個硬件平臺并用自編控制軟件來拍攝、計算、還原物體表面輪廓圖像。作者通過實驗分析得出了Stoilov算法性能與相移步長之間的關系，最后介紹了Stoilov算法與Carré算法在誤差側重點不同下的性能比較結果。在實驗所用的硬件設備中，液晶投影儀作為柵線投影裝置，通過實驗作者發(fā)現結果存在著條紋狀的高頻測量誤差，分析了高頻噪聲產生的原因，在空域和頻域對誤差進行了觀察分析并在空域和頻域中進行處理；提

4、出了液晶投影裝置由于離散化量化與要求的正弦光柵差異，導致相位測量誤差的原因；根據高頻條紋誤差的特點，設計實現了空域濾波和頻域濾波來減小測量誤差，取得了良好的效果。通過改變柵線周期的實驗，分析投影柵線周期與測量誤差的關系，得到了投影柵線周期越大誤差越小的結論；作者使用C++builder開發(fā)環(huán)境自行編制的數據處理軟件，能完成圖像采集、相移算法、相位去包裹運算、傅立葉變換、濾波、相位高度轉換、及三維數據可視化顯示等多項功能，為實驗的進行提供