1、三維結(jié)構(gòu)光測(cè)量是一種主動(dòng)式非接觸測(cè)量的技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)家文物研究方面、工業(yè)中產(chǎn)品的處理和加工等一系列技術(shù)中起到關(guān)鍵的作用,它的原理是用投影儀代替了雙目視覺(jué)中的一臺(tái)攝像機(jī),通過(guò)投影儀投射光柵到物體表面,再利用相機(jī)捕獲經(jīng)過(guò)物體表面調(diào)制的變形光柵,然后解得相位,進(jìn)而使用三角原理進(jìn)行三維重構(gòu),最終獲得物體的形貌特征。
由于人類的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)于較深的色階色域較不敏感,現(xiàn)市面上的投影儀為了補(bǔ)償人類的視覺(jué)特性,都進(jìn)行了Gamma編碼,但是給
2、實(shí)驗(yàn)帶來(lái)了麻煩,這會(huì)導(dǎo)致光強(qiáng)的輸入輸出非線性,在后續(xù)的相位計(jì)算中會(huì)得到一條波浪形的絕對(duì)相位線,最終計(jì)算出的表示三維輪廓的點(diǎn)云也會(huì)出現(xiàn)上下起伏波動(dòng)的現(xiàn)象。
本文以結(jié)構(gòu)光測(cè)量中的相關(guān)原理為背景,在了解結(jié)構(gòu)光測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上使用傅里葉變換的特性,從頻域方面著重研究了Gamma校正的相關(guān)方法,主要研究?jī)?nèi)容包括:
首先,簡(jiǎn)單介紹了各種三維輪廓的常用測(cè)量方法,其中包括本文使用的結(jié)構(gòu)光測(cè)量技術(shù)。分析了 Gamma非線性的原理,了解
3、了結(jié)構(gòu)光實(shí)驗(yàn)造成誤差的最主要原因之一。詳細(xì)地介紹了離焦原理和模型,分析了在空間域中傅里葉變換的原理,為之后各種Gamma校正方法的分析奠定了理論基礎(chǔ)。
其次,研究了基于Gamma值測(cè)定的校正方法。Gamma值測(cè)定是通過(guò)制作特定的光柵投射至白板上,通過(guò)相機(jī)捕獲后計(jì)算出整個(gè)系統(tǒng)的Gamma值,然后根據(jù)相應(yīng)的值將所有參與三步相移需投射的光柵上進(jìn)行預(yù)編譯處理,以達(dá)到消除Gamma值的目的。
再次,研究了使用離焦方波來(lái)規(guī)避Ga