光柵投影三維形貌測量技術的研究.pdf

1、三維物體表面輪廓的自動測量，可用于產品質量控制、工業(yè)在線檢測、機器視覺、實物仿型、醫(yī)學診斷、地質勘探、計算機輔助設計與加工等許多方面。傅里葉變換輪廓術是結構照明型三維傳感領域中運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)結構簡單、測量速度快、精度高和可以進行大場景全場測量。 本文圍繞光柵投影三維物體表面輪廓工程測量方法，從理論和實踐兩方面進行了深入研究，其內容如下：

2、介紹了莫爾測量輪廓術(MFP)、調制度測量輪廓術(MMP)、相位測量輪廓術(PMP)以及傅里葉變換輪廓術(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。 研究了攝像機透鏡成像的數(shù)學模型，提出了基于非共面點的攝像機自動標定方法，給出了高度和相位之間的映射關系，以及坐標(x，y)的標定方法。介紹了各種位相展開算法，提出了基于小波變換截斷線基本走向檢測的位

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、采集及預處理方法，并對得到的被測物體表面三維數(shù)據(jù)點進行了重構顯示，研究了多視點距離圖像配準的算法。 提出了由LCD投影儀、CCD攝像機、圖像采集卡和光學導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，實現(xiàn)了用一臺計算機同時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)標定、圖像處理和圖像分析等功能