表面三維形貌測(cè)量方法研究.pdf

1、測(cè)量技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中起著很大的作用，并且其重要性與日俱增。目前，尺寸精度測(cè)量已經(jīng)由單純的長度測(cè)量進(jìn)入了綜合的形狀測(cè)量階段，隨著制品不斷向高精度和高質(zhì)量化發(fā)展，對(duì)測(cè)量技術(shù)提出了更嚴(yán)格的要求。汽車工業(yè)、航空航天領(lǐng)域、模具和零部件制造方面的迅速發(fā)展極大地推動(dòng)著測(cè)量技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，多媒體技術(shù)、數(shù)字博物館立體照相及虛擬現(xiàn)實(shí)等又為該技術(shù)開拓了更廣闊的應(yīng)用空間。表面物體三維形貌測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，在高度工業(yè)化、機(jī)械化、自動(dòng)化的今天，有著長遠(yuǎn)的意義。投影

2、柵線相位法在三維形貌測(cè)量中是一種重要的測(cè)量技術(shù)，它具有非接觸性、高效率、高精度等優(yōu)點(diǎn)，近年來該方面的自動(dòng)分析技術(shù)也已經(jīng)有了很大的發(fā)展，為此項(xiàng)技術(shù)適應(yīng)社會(huì)化大工業(yè)生產(chǎn)提供了一個(gè)強(qiáng)有力的支持。 投影柵相移法形貌測(cè)量技術(shù)通過將一已知的光柵光場(chǎng)投射到待測(cè)物體表面，物體表面的光柵圖樣由于不規(guī)則表面的調(diào)制而發(fā)生變形，被調(diào)制的光柵圖樣和物體表面特征有直接關(guān)系。通過獲取被調(diào)制的光柵圖樣的相位信息我們就可以得到相應(yīng)的物體表面特征。 本論文

3、首先介紹了投影柵線相移法的測(cè)量原理，作者搭建了一個(gè)硬件平臺(tái)并用自編控制軟件來拍攝、計(jì)算、還原物體表面輪廓圖像。作者通過實(shí)驗(yàn)分析得出了Stoilov算法性能與相移步長之間的關(guān)系，最后介紹了Stoilov算法與Carré算法在誤差側(cè)重點(diǎn)不同下的性能比較結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)所用的硬件設(shè)備中，液晶投影儀作為柵線投影裝置，通過實(shí)驗(yàn)作者發(fā)現(xiàn)結(jié)果存在著條紋狀的高頻測(cè)量誤差，分析了高頻噪聲產(chǎn)生的原因，在空域和頻域?qū)φ`差進(jìn)行了觀察分析并在空域和頻域中進(jìn)行處理；提

4、出了液晶投影裝置由于離散化量化與要求的正弦光柵差異，導(dǎo)致相位測(cè)量誤差的原因；根據(jù)高頻條紋誤差的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了空域?yàn)V波和頻域?yàn)V波來減小測(cè)量誤差，取得了良好的效果。通過改變柵線周期的實(shí)驗(yàn)，分析投影柵線周期與測(cè)量誤差的關(guān)系，得到了投影柵線周期越大誤差越小的結(jié)論；作者使用C++builder開發(fā)環(huán)境自行編制的數(shù)據(jù)處理軟件，能完成圖像采集、相移算法、相位去包裹運(yùn)算、傅立葉變換、濾波、相位高度轉(zhuǎn)換、及三維數(shù)據(jù)可視化顯示等多項(xiàng)功能，為實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行提供