多光譜離焦三維投影測(cè)量技術(shù)的研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)物體的三維空間坐標(biāo)信息的獲取有著越來(lái)越熱切的需求;尤其在振動(dòng)分析、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)等工程領(lǐng)域有著巨大的研究意義，但是動(dòng)態(tài)測(cè)試對(duì)儀器的測(cè)量速度有著更加嚴(yán)格的要求。由于數(shù)字離焦投影技術(shù)具備超高速的三維信息測(cè)量能力，因此該技術(shù)為動(dòng)態(tài)測(cè)量提供了新的思路。
　　離焦投影測(cè)量技術(shù)以二值條紋為研究對(duì)象，該方法通過(guò)鏡頭離焦將二值條紋的高頻成分消除，由此獲得正弦性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)光條紋對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量。由于該方法具備超高速投影特性，以及避免投影

2、儀非線性誤差的能力，在近年來(lái)受到廣泛的研究。然而現(xiàn)在所研究的離焦條紋投影技術(shù)僅將數(shù)字光柵賦值于單顏色通道內(nèi)，沒(méi)有完全利用多維信息對(duì)潛在的投射速度進(jìn)行進(jìn)一步的提升。
　　多光譜技術(shù)是利用不同信息通道增加輔助信息的信息技術(shù)，將該技術(shù)與離焦投影技術(shù)相結(jié)合，具備進(jìn)一步提升離焦投影測(cè)量速度的潛力。然而多光譜技術(shù)存在通道串?dāng)_的現(xiàn)象而離焦投影測(cè)量的魯棒性較弱，容易受到外界環(huán)境光的影響。
　　為實(shí)現(xiàn)多光譜離焦投影測(cè)量技術(shù)，本文提出了相應(yīng)的解

3、決方案對(duì)多光譜離焦投影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
　　論文主要工作內(nèi)容體現(xiàn)在四個(gè)方面:
　　(1)發(fā)現(xiàn)并證明了條紋投影測(cè)量系統(tǒng)具備方向相關(guān)性質(zhì)，并依據(jù)條紋投影測(cè)量系統(tǒng)的方向相關(guān)性質(zhì)對(duì)幾何約束解包方法可能存在的錯(cuò)誤進(jìn)行了相應(yīng)的修正，形成了新的解包算法提升條紋投影測(cè)量系統(tǒng)的魯棒性。
　　(2)在Quantized phase-coding的基礎(chǔ)上研發(fā)出離焦區(qū)域解包算法技術(shù)，離焦區(qū)域解包算法技術(shù)實(shí)現(xiàn)了較高頻的離焦投影測(cè)量，而不會(huì)由于

4、離焦出現(xiàn)亂碼的現(xiàn)象。因此，離焦區(qū)域解包算法為離焦投影測(cè)量技術(shù)的高頻實(shí)現(xiàn)提供了初步的解決方案。
　　(3)在離焦區(qū)域解包算法的基礎(chǔ)上，本論文提出了方向相關(guān)的離焦區(qū)域解包算法技術(shù);相較于離焦區(qū)域解包算法，該種解包方法具備更高的條紋頻率，魯棒性更高。
　　(4)搭建了多光譜離焦投影系統(tǒng)平臺(tái)，并且初步實(shí)現(xiàn)了多光譜離焦投影測(cè)量技術(shù)。該技術(shù)以方向相關(guān)的離焦區(qū)域解包算法技術(shù)為核心，將成像質(zhì)量不同的顏色通道分配給魯棒性不同的條紋。多光譜離焦