條紋投射技術(shù)中的圖像分析與處理.pdf

1、條紋投射技術(shù)作為一種常用的光學(xué)三維測量方法，以其高精度、高效率、非接觸和全場方式等優(yōu)點，在工業(yè)及民用領(lǐng)域的許多方面等得到了廣泛的使用。本文針對條紋投射技術(shù)中的相位求解算法及其在噪聲條件下的性能等內(nèi)容，進行了較為深入的研究。主要內(nèi)容如下： 1、隨機噪聲對相移算法影響的統(tǒng)計研究條紋圖像中的噪聲是影響相位求解精度的主要因素之一。實踐表明，不同相移算法對隨機噪聲的抑制能力有很大的不同。但現(xiàn)有研究中，對于噪聲如何影響相移算法的性能尚缺少定

2、量的分析。本文首先對條紋投射技術(shù)中求解相位所常用到的算法進行了必要的概述，然后針對隨機噪聲對最小二乘算法的影響進行了統(tǒng)計研究，推導(dǎo)了相位誤差的數(shù)學(xué)統(tǒng)計量(即數(shù)學(xué)期望和方差)的解析表達式，并利用計算機對其進行了數(shù)值模擬，驗證了所得結(jié)論的正確性。 2、條紋圖像非正弦性的校正在條紋投射技術(shù)中，數(shù)字投影機可被用作結(jié)構(gòu)光源。利用數(shù)字投影機可實現(xiàn)無誤差相移，可變節(jié)距條紋。但數(shù)字投影機固有的非線性性質(zhì)會導(dǎo)致條紋圖像的非正弦性，從而影響相位測量

3、精度。本文利用將條紋圖像的累計直方圖與標(biāo)準(zhǔn)正弦信號累計直方圖進行匹配的方法，并通過一個迭代操作可求得該非線性關(guān)系，并以較高精度求得了物體的相位，從而實現(xiàn)條紋圖像非正弦性的校正。 3、快速迭代最小二乘相移算法在相移條紋投射技術(shù)中，相移誤差是影響測量精度的主要因素。迭代最小二乘相移算法將相移量作為未知數(shù)與相位一起求解，從而可消除相移誤差。但現(xiàn)有迭代相移算法存在收斂較慢，耗時較多的缺點。為此，本文提出了一種高效的迭代最小二乘相移算法，