三維形貌測量光柵投影技術研究.pdf

1、物體的三維形貌測量在工業(yè)檢測、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控、機器視覺及逆向工程等眾多方面具有很重要的意義，傳統(tǒng)的測量方法如接觸測量法、點線結(jié)構(gòu)光測量法等均不能很好地兼顧測量速度與精度。為了滿足工業(yè)現(xiàn)場對三維自由曲面形貌高精度、快速的測量需求，本文在采用數(shù)字正弦光柵條紋投影的方法基礎上提出了一種基于DMD數(shù)字微鏡的微投影系統(tǒng)設計方案，將數(shù)字圖像直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字光信號經(jīng)過微顯示芯片的反射投影出來，相位連續(xù)分布的光場被被測物表面所調(diào)制，同時發(fā)出幀同步觸發(fā)信號，

2、使高速CCD彩色相機同步捕獲變形后的條紋圖像。
　　數(shù)字條紋投影系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：
　　1．投影的正弦光柵條紋圖的相位在空間中連續(xù)分布，可一次投影完全覆蓋整個三維曲面，測量速度快，對相位解算提取三維形貌信息，測量精度高。
　　2.可以根據(jù)實際需要隨意生成相位任意變換的條紋圖像，克服了使用物理光柵帶來的各種缺點。
　　3.數(shù)字圖像信息的輸入直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字光信息輸出，避免了D/A轉(zhuǎn)換過程中帶來的噪聲干擾，提高了投影圖

3、像的質(zhì)量。
　　4.采用單色條紋圖像投影，避免了多顏色通道投影帶來的串擾。
　　本文主要的研究工作包括：
　　1.根據(jù)應用于工業(yè)現(xiàn)場的微投影系統(tǒng)的需求，分析了投影系統(tǒng)的設計要求，并完成了基于DMD數(shù)字微鏡的微投影系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)建方案。
　　2.完成了微投影系統(tǒng)硬件系統(tǒng)和照明光源的選型。
　　3.完成了基于DLPC350的DMD微鏡控制以及LED光源驅(qū)動硬件系統(tǒng)的設計。
　　4.在Windows環(huán)境下，通