光柵投影式物體表面三維形貌測(cè)量方法的研究與改進(jìn).pdf

1、物體表面三維形貌測(cè)量在逆向工程、機(jī)器視覺(jué)、在線產(chǎn)品檢測(cè)以及醫(yī)療診斷等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。本文從理論和實(shí)踐兩方面深入研究了光柵投影式物體表面三維形貌測(cè)量方法。其基本原理是：向被測(cè)物體表面投影光柵圖樣，從與投影光軸成一定角度的方向獲取由于物體表面高度變化而在其表面產(chǎn)生的變形條紋圖像。計(jì)算機(jī)針對(duì)變形條紋圖像進(jìn)行處理，提取相位信息，進(jìn)而重構(gòu)出物體表面的三維形貌。 本文的主要貢獻(xiàn)是： 以典型的交叉光軸系統(tǒng)為基礎(chǔ)，闡述了采用光柵投影

2、的方法進(jìn)行物體表面三維形貌測(cè)量的原理。設(shè)計(jì)了由投影光源、CCD攝像機(jī)、圖像采集卡和計(jì)算機(jī)等組成的三維形貌測(cè)量系統(tǒng)硬件裝置；利用Visual C++6.0和MATLAB 7.0開(kāi)發(fā)了測(cè)量系統(tǒng)軟件包；對(duì)該系統(tǒng)作了標(biāo)定；該系統(tǒng)包括光學(xué)組件、圖像采集以及圖像分析處理等功能模塊構(gòu)成。 本文對(duì)測(cè)量中的關(guān)鍵技術(shù)，如對(duì)條紋圖像進(jìn)行的預(yù)處理、解相、相位展開(kāi)和系統(tǒng)標(biāo)定等進(jìn)行了深入的研究；提出了一種新型的“歸一化”算法，成功地解調(diào)出簡(jiǎn)單物體的相位信息