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适用于快速三维形貌测量的二元结构光编码优化方法
  • ISSN号:1005-0086
  • 期刊名称:《光电子.激光》
  • 时间:0
  • 分类:O439[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]浙江大学现代光学仪器国家重点实验室国家光学仪器工程技术研究中心,浙江杭州310027, [2]浙江大学昆山创新中心苏州江奥光电科技有限公司,江苏昆山215347
  • 相关基金:江苏省科技支撑计划-工业部分(BE2014082)、江苏省高层次创新创业人才引进计划(2015121)、姑苏创新创业领军人才专项(ZXL2015029)、昆山市人才计划项目(KSRCA17)和昆山市机器人及智能装备科技专项(KSJ1517)资助项目.
中文摘要:

为避免多级灰度值编码所带来的非线性问题,并进一步提高测量速度和适应性,提出了一种二元阶梯相位编码方法。首先,利用传统N步相移法,投影若干幅正弦光栅条纹到待测物体表面,接着投影若干幅相移条纹对应的采用二值化编码的条纹;在通过四步相移法求得光栅条纹的包裹相位后,利用二值编码条纹解调后得到的阶梯相位,确定光栅条纹的周期级次;最终根据周期级次对包裹相位进行解包裹得到绝对相位,完成相位去包裹。利用二值化条纹进行阶梯相位编码的方法,克服了传统阶梯相位编码方法使用多级灰度值引起的非线性问题。实验结果表明,以单通道投影图像数目为标准,在同等条件下,与已有的同类方法相比,本文方法的测量速度提高了12.5%,且适应性强,能够有效地进行物体的三维形貌测量。

英文摘要:

In order to avoid the nonlinear problem caused by multilevel gray value coding, and to improve the speed and the adaptability of the measurement, a new method of binary encoding is proposed to get the stair phase. First of all, using the traditional N-step phase shift method,a number of sinusoidal grat- ing fringes are projected onto the surface of the object to be measured,and then a number of binary cod- ing fringes are projected onto the tested objects. After the wrapped phase is obtained through a four-step phase-shifting method, by using the stair phase got from the binary encoded fringe demodulation, the grating period orders are determined, the wrapped phase is unwrapped according to the periodic orders, and eventually the absolute phase is obtained. The method of using binary fringes to encode stair phase has overcome the the nonlinear problem. Experimental results show that with a standard of the number of single channel image projection, and under the same conditions, the measurement speed is enhanced by 12.5% compared with that of existing method. The method is efficient for the 3D shape measurement of objects.

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期刊信息
  • 《光电子.激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:天津市教育委员会
  • 主办单位:天津理工大学 中国光学学会
  • 主编:巴恩旭
  • 地址:天津市西青区宾水西道391号
  • 邮编:300384
  • 邮箱:baenxu@263.net baenxu@aliyun.com
  • 电话:022-60214470
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-0086
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1182/O4
  • 邮发代号:6-123
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:16551