基于參數(shù)可調(diào)無衍射柵型結(jié)構(gòu)光投影的葉片測量及相關(guān)理論研究.pdf

1、航空發(fā)動機在航空器械中的作用相當于“心臟”，而作為“心臟中的心臟”之稱的航空葉片，其重要程度不言而喻。現(xiàn)有的使用較普遍的航空葉片檢測方法大多為接觸式測量法，由于葉片面型十分復(fù)雜同時尺寸跨度又大，因此這些方法無法同時滿足葉片高效率與高精度的測量要求。為解決這一問題，本文提出一種參數(shù)可調(diào)無衍射柵型結(jié)構(gòu)光的實現(xiàn)方法，利用這種結(jié)構(gòu)光作投影光源進行測量時，可以根據(jù)葉片的不同表面調(diào)整條紋的寬度和景深（也即無衍射范圍），以達到最佳的測量狀態(tài)，結(jié)合投影

2、系統(tǒng)測量模型，并綜合攝像機標定相關(guān)技術(shù)及條紋相位獲取相關(guān)方法，本論文實現(xiàn)了葉片等實物表面的三維形貌精密測量。主要工作如下：
　　提出一種基于兩個可轉(zhuǎn)動的光學平面反射鏡實現(xiàn)柵型結(jié)構(gòu)光的方法。對該結(jié)構(gòu)光投影系統(tǒng)進行了理論研究和ZEMAX光學建模仿真，仿真結(jié)果表明得到的結(jié)構(gòu)光光強成正弦分布、景深大，條紋具有無衍射特性且間距、無衍射范圍及無衍射中心最大傳播距離可以隨著平面反射鏡的轉(zhuǎn)動而改變。
　　對投影系統(tǒng)產(chǎn)生的細密柵型條紋進行擴束

3、和降噪，在此基礎(chǔ)上深入研究了所采集物面變形條紋圖像的相位提取技術(shù)，包括利用5幅相互間相位差為π/2的相移圖像來獲取包裹相位信息以及基于路徑選擇的包裹相位展開算法。最后對影響相位獲取精度的各種誤差來源作了分析，提出后續(xù)改進措施。
　　采用一種基于遠心投影測量模型的標定方法對系統(tǒng)進行了標定研究，借助攝像機針孔模型以及投影光平面與參考平面的幾何關(guān)系建立了物面高度與相位的關(guān)系。對系統(tǒng)進行了標定實驗，驗證了所提模型的可行性與準確性，同時對影