基于條紋投影和條紋反射的三維形貌測(cè)量.pdf

1、條紋投影法和條紋反射法是兩種針對(duì)漫反射物體和鏡面物體三維形貌測(cè)量的重要非相干光三維傳感技術(shù)。這兩種方法因其非接觸、高速、高精度等優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛關(guān)注，一直是光學(xué)三維測(cè)量技術(shù)研究的熱點(diǎn)。
　　相位分析方法是這兩種測(cè)量技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本論文從相位分析方法入手，首先研究了幾種典型的相位解調(diào)、相移標(biāo)定和相位展開算法。首次將相移標(biāo)定中的幀間強(qiáng)度相關(guān)（IIC）矩陣法用于鈮酸鋰電光相位調(diào)制器相位調(diào)制特性的檢測(cè)，并驗(yàn)證了該方法的可靠性和適用性。在

2、基于條紋投影的三維測(cè)量方法的相關(guān)研究中，對(duì)空間孤立的截?cái)嗳S物體進(jìn)行準(zhǔn)確相位解調(diào)是最具挑戰(zhàn)性的研究?jī)?nèi)容之一。本論文介紹了一種基于數(shù)字點(diǎn)陣投影的彩色復(fù)合光柵編碼方法，提出了一種新的基于可靠度排序和數(shù)字點(diǎn)陣投影的相位展開方法。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能對(duì)空間孤立的截?cái)辔矬w進(jìn)行準(zhǔn)確相位展開。
　　由于鏡面物體的高反射率，大量成熟的漫反射物體三維形貌測(cè)量方法并不適用。而鏡面物體的常規(guī)測(cè)量方法具有局限性，不易對(duì)自由曲面物體進(jìn)行快速、高精度測(cè)

3、量。本文結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真和具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)詳細(xì)研究了基于條紋反射的類平面鏡面物體三維面形重建方法、測(cè)量系統(tǒng)的誤差情況以及大動(dòng)態(tài)范圍三維數(shù)據(jù)的分析方法。對(duì)標(biāo)稱半徑為15.360m的標(biāo)準(zhǔn)凸球面鏡半徑的測(cè)量結(jié)果為15.818m。通過帶通濾波等方式分析了手機(jī)表面橫向空間尺度300~1000μm對(duì)應(yīng)的漆面桔皮現(xiàn)象和1000~3000μm對(duì)應(yīng)的外殼加工缺陷的分布，得到了噴漆表面亞微米量級(jí)的劃痕等微觀形貌。對(duì)消除載頻參考相位時(shí)參考平面放置位置偏差導(dǎo)致的面形