多光譜離焦三維投影測量技術的研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，人們對物體的三維空間坐標信息的獲取有著越來越熱切的需求;尤其在振動分析、運動檢測等工程領域有著巨大的研究意義，但是動態(tài)測試對儀器的測量速度有著更加嚴格的要求。由于數(shù)字離焦投影技術具備超高速的三維信息測量能力，因此該技術為動態(tài)測量提供了新的思路。
　　離焦投影測量技術以二值條紋為研究對象，該方法通過鏡頭離焦將二值條紋的高頻成分消除，由此獲得正弦性強的結構光條紋對物體進行測量。由于該方法具備超高速投影特性，以及避免投影

2、儀非線性誤差的能力，在近年來受到廣泛的研究。然而現(xiàn)在所研究的離焦條紋投影技術僅將數(shù)字光柵賦值于單顏色通道內，沒有完全利用多維信息對潛在的投射速度進行進一步的提升。
　　多光譜技術是利用不同信息通道增加輔助信息的信息技術，將該技術與離焦投影技術相結合，具備進一步提升離焦投影測量速度的潛力。然而多光譜技術存在通道串擾的現(xiàn)象而離焦投影測量的魯棒性較弱，容易受到外界環(huán)境光的影響。
　　為實現(xiàn)多光譜離焦投影測量技術，本文提出了相應的解

3、決方案對多光譜離焦投影測量技術進行實現(xiàn)。
　　論文主要工作內容體現(xiàn)在四個方面:
　　(1)發(fā)現(xiàn)并證明了條紋投影測量系統(tǒng)具備方向相關性質，并依據(jù)條紋投影測量系統(tǒng)的方向相關性質對幾何約束解包方法可能存在的錯誤進行了相應的修正，形成了新的解包算法提升條紋投影測量系統(tǒng)的魯棒性。
　　(2)在Quantized phase-coding的基礎上研發(fā)出離焦區(qū)域解包算法技術，離焦區(qū)域解包算法技術實現(xiàn)了較高頻的離焦投影測量，而不會由于

4、離焦出現(xiàn)亂碼的現(xiàn)象。因此，離焦區(qū)域解包算法為離焦投影測量技術的高頻實現(xiàn)提供了初步的解決方案。
　　(3)在離焦區(qū)域解包算法的基礎上，本論文提出了方向相關的離焦區(qū)域解包算法技術;相較于離焦區(qū)域解包算法，該種解包方法具備更高的條紋頻率，魯棒性更高。
　　(4)搭建了多光譜離焦投影系統(tǒng)平臺，并且初步實現(xiàn)了多光譜離焦投影測量技術。該技術以方向相關的離焦區(qū)域解包算法技術為核心，將成像質量不同的顏色通道分配給魯棒性不同的條紋。多光譜離焦