光柵投影三維形貌測量技術(shù)的研究.pdf

1、三維物體表面輪廓的自動測量，可用于產(chǎn)品質(zhì)量控制、工業(yè)在線檢測、機(jī)器視覺、實(shí)物仿型、醫(yī)學(xué)診斷、地質(zhì)勘探、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與加工等許多方面。傅里葉變換輪廓術(shù)是結(jié)構(gòu)照明型三維傳感領(lǐng)域中運(yùn)用較為廣泛的一種方法，它只需要有一幅參考光柵圖像和一幅變形光柵圖像，所需的圖像空間較小，并且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、測量速度快、精度高和可以進(jìn)行大場景全場測量。 本文圍繞光柵投影三維物體表面輪廓工程測量方法，從理論和實(shí)踐兩方面進(jìn)行了深入研究，其內(nèi)容如下：

2、介紹了莫爾測量輪廓術(shù)(MFP)、調(diào)制度測量輪廓術(shù)(MMP)、相位測量輪廓術(shù)(PMP)以及傅里葉變換輪廓術(shù)(FTP)的測量原理，利用等效波長的概念對FTP測量方法中的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化選擇，保證了傅里葉頻譜中各級譜的完全分離與系統(tǒng)測量精度。 研究了攝像機(jī)透鏡成像的數(shù)學(xué)模型，提出了基于非共面點(diǎn)的攝像機(jī)自動標(biāo)定方法，給出了高度和相位之間的映射關(guān)系，以及坐標(biāo)(x，y)的標(biāo)定方法。介紹了各種位相展開算法，提出了基于小波變換截?cái)嗑€基本走向檢測的位

3、相展開方法，有效解決了噪聲、高度突變、陰影對位相展開的影響。 研究了光柵圖像的投影、采集及預(yù)處理方法，并對得到的被測物體表面三維數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行了重構(gòu)顯示，研究了多視點(diǎn)距離圖像配準(zhǔn)的算法。 提出了由LCD投影儀、CCD攝像機(jī)、圖像采集卡和光學(xué)導(dǎo)軌等組成的光柵投影三維物體表面輪廓測量系統(tǒng)的硬件裝置，實(shí)現(xiàn)了用一臺計(jì)算機(jī)同時(shí)控制投影和采集光柵圖像。用VisualC++6.0開發(fā)了測量系統(tǒng)軟件，集成了系統(tǒng)標(biāo)定、圖像處理和圖像分析等功能