基于雙頻光柵傅里葉變換輪廓術(shù)的研究.pdf

1、1982年，Takeda等人提出了傅里葉變換輪廓術(shù)(Fourier Transform Profilometry，簡(jiǎn)稱FTP)，從此，傅里葉變換輪廓術(shù)以其快速、非接觸，精度高等優(yōu)點(diǎn)一直成為三維輪廓研究中的熱點(diǎn)。FTP通過分析一幅被物體表面調(diào)制的變形柵像來還原物體表面高度信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體表面形狀的測(cè)量。經(jīng)過二十多年的發(fā)展，F(xiàn)TP逐漸走向成熟，但是仍然有一些問題沒有得到解決，成為FTP走向?qū)嵱玫闹匾系K。本文針對(duì)這幾個(gè)沒有解決的問題，從

2、以下幾個(gè)方面進(jìn)行探討： 1、對(duì)有突變的物體測(cè)量。對(duì)有突變的物體，如果選取的光柵頻率太高，造成在一個(gè)突變上有多個(gè)周期，在解包裹時(shí)就容易出錯(cuò)；如果選取的光柵頻率太低，則相應(yīng)的測(cè)量精度就比較低。于是就采用兩者相結(jié)合的辦法，首先利用低頻光柵測(cè)出物體大體的輪廓；再利用高頻光柵對(duì)物體的細(xì)節(jié)進(jìn)行精確測(cè)量；最后把兩者結(jié)合起來，就可以實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量有突變的物體了。 2、濾波器的選擇。對(duì)變形柵像進(jìn)行快速傅里葉變換后，要設(shè)計(jì)一個(gè)合適的濾波器把

3、有用的頻譜濾出，之后，對(duì)這部分進(jìn)行傅里葉逆變換提取出變形柵像的相位信息，通過分析這相位就可以把物體輪廓描繪出來。到目前為止，還沒有一種成功的自適應(yīng)濾波器設(shè)計(jì)成功，主要通過人工大量試錯(cuò)，找到最佳濾波器的參數(shù)，因此濾波器的設(shè)計(jì)成為FTP走向?qū)嵱玫闹匾系K。本文提出一種新的濾波方法，在不進(jìn)行頻移的前提下濾波，將還原出的相位和參考相位相減即可得到實(shí)際相位。這種方法的提出使得濾波更加容易、準(zhǔn)確。 3、相位解包裹。由于高頻光柵在突變處有多個(gè)