相移法探測(cè)表面輪廓技術(shù)的研究.pdf

1、精確的三維探測(cè)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)、設(shè)計(jì)與加工、逆向工程、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等許多領(lǐng)域擁有巨大的實(shí)用價(jià)值，而在眾多三維探測(cè)手段中，相移法探測(cè)由于其準(zhǔn)確、快速、非接觸、受反射率變化影響小等特點(diǎn)，極具潛力，成為了該領(lǐng)域的熱點(diǎn)。本文的研究方向即為利用MEMS掃描投影的方式實(shí)現(xiàn)相移法表面輪廓探測(cè)技術(shù)，研究了MEMS掃描投影與相移法探測(cè)相結(jié)合的原理，以及所需的解算過(guò)程，通過(guò)仿真模擬成像以及探測(cè)過(guò)程得出了系統(tǒng)的最佳參數(shù)設(shè)定，并據(jù)此搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了探測(cè)實(shí)驗(yàn)。

2、
　　首先，綜述了國(guó)內(nèi)外在相移法三維探測(cè)方向的發(fā)展，比較了目前比較流行的幾種投影方式的優(yōu)缺點(diǎn)，論述了將MEMS掃描投影應(yīng)用到相移探測(cè)中的優(yōu)勢(shì)。
　　而后，詳細(xì)分析了相移探測(cè)表面輪廓的原理以及將MEMS掃描投影技術(shù)與之結(jié)合的原理。依托對(duì)原理的理解，針對(duì)探測(cè)系統(tǒng)建立起了空間以及時(shí)間上的數(shù)學(xué)模型，在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)編寫(xiě)了利用MATLAB處理最終數(shù)據(jù)的程序。
　　進(jìn)一步，對(duì)三維探測(cè)的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行了仿真模擬，分別分析了各個(gè)

3、系統(tǒng)參數(shù)在不同數(shù)值之下的測(cè)量誤差，綜合考慮誤差的大小與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)際情況選擇了系統(tǒng)參數(shù)的具體數(shù)值。
　　最后，依據(jù)仿真數(shù)據(jù)搭建探測(cè)系統(tǒng)，包括MEMS振鏡掃描投影系統(tǒng)，圖像接收系統(tǒng)，同步控制系統(tǒng)，并根據(jù)設(shè)備性能與參數(shù)要求，設(shè)計(jì)同步控制信號(hào)。在測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可用之后，分別進(jìn)行了對(duì)平板平面和人臉石膏像的探測(cè)實(shí)驗(yàn)。利用平板平面對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行了標(biāo)定，測(cè)量出探測(cè)誤差為6％左右；對(duì)石膏像臉部成像結(jié)果清晰可見(jiàn)五官，具有一定的辨識(shí)作用，分辨能力在幾毫