相移法探測表面輪廓技術的研究.pdf

1、精確的三維探測技術在工業(yè)生產監(jiān)測、設計與加工、逆向工程、計算機視覺等許多領域擁有巨大的實用價值，而在眾多三維探測手段中，相移法探測由于其準確、快速、非接觸、受反射率變化影響小等特點，極具潛力，成為了該領域的熱點。本文的研究方向即為利用MEMS掃描投影的方式實現(xiàn)相移法表面輪廓探測技術，研究了MEMS掃描投影與相移法探測相結合的原理，以及所需的解算過程，通過仿真模擬成像以及探測過程得出了系統(tǒng)的最佳參數設定，并據此搭建實驗系統(tǒng)進行了探測實驗。

2、
　　首先，綜述了國內外在相移法三維探測方向的發(fā)展，比較了目前比較流行的幾種投影方式的優(yōu)缺點，論述了將MEMS掃描投影應用到相移探測中的優(yōu)勢。
　　而后，詳細分析了相移探測表面輪廓的原理以及將MEMS掃描投影技術與之結合的原理。依托對原理的理解，針對探測系統(tǒng)建立起了空間以及時間上的數學模型，在數學模型的基礎上，設計編寫了利用MATLAB處理最終數據的程序。
　　進一步，對三維探測的整個過程進行了仿真模擬，分別分析了各個

3、系統(tǒng)參數在不同數值之下的測量誤差，綜合考慮誤差的大小與實驗系統(tǒng)的實際情況選擇了系統(tǒng)參數的具體數值。
　　最后，依據仿真數據搭建探測系統(tǒng)，包括MEMS振鏡掃描投影系統(tǒng)，圖像接收系統(tǒng)，同步控制系統(tǒng)，并根據設備性能與參數要求，設計同步控制信號。在測試實驗系統(tǒng)可用之后，分別進行了對平板平面和人臉石膏像的探測實驗。利用平板平面對系統(tǒng)參數進行了標定，測量出探測誤差為6％左右；對石膏像臉部成像結果清晰可見五官，具有一定的辨識作用，分辨能力在幾毫