三維光柵測量系統(tǒng)中測量誤差的若干問題研究.pdf

1、我們生活的世界是一個三維空間,但現(xiàn)在一般儀器如攝像機等獲取的只是物體的二維信息,丟失了物體的深度信息,因此為了獲得含有物體深度信息的三維立體圖像,三維測量技術(shù)被不斷的研究和發(fā)展。光柵投影法是三維測量技術(shù)中一種重要的方法,它是通過向物體表面投射預(yù)先設(shè)計好的光柵條紋,經(jīng)過物體表面調(diào)制,拍攝獲取的變形光柵條紋中包含物體的深度信息,最后通過處理獲取的光柵圖像來計算出物體三維的形狀、位置和姿態(tài)。在整個三維光柵測量過程中,變形光柵圖像中相位信息的求

2、取是至關(guān)重要的,它直接影響著物體三維重構(gòu)的精度。本文在研究了大量相關(guān)技術(shù)和文獻的基礎(chǔ)上,從測量的準確性和實時性入手,對相移誤差及物體相位的求取進行了重點研究,所做工作包括以下兩個方面:
　　 (1)三維光柵測量技術(shù)中相移誤差補償算法設(shè)計。對相移誤差的校正一直是三維光柵測量技術(shù)的一個重要方面,盡可能的減少或?qū)ο嘁普`差進行補償將提高三維測量的精度。本文提出一種新的相移誤差補償算法,該算法建立在對相移誤差分析的基礎(chǔ)之上,利用誤差比較小

3、時的三角近似關(guān)系提出的,因此在誤差比較小時,能夠有效消除相移誤差。本算法是以相鄰三個相位點為研究對象,利用正弦投影條紋中相鄰像素點間相位差的相等性這種特點,提取相移誤差,并將求取的相移誤差代入相移公式中進行誤差補償,實驗證明了這種誤差提取算法能有效的提高了三維測量的精度。
　　 (2)基于條紋幅度調(diào)制的解相位方法。三維光柵測量的另一個重要方面是準確獲取光柵條紋圖的相位主值,再將相位主值恢復(fù)為全場完整的相位場。因此,如何快速準確的