基于數(shù)字相移條紋投影技術(shù)的三維測量系統(tǒng)及其誤差分析.pdf

1、物體的三維表面輪廓測量（即三維面形測量）在自動(dòng)加工、CAD ＆CA M 、實(shí)物仿形、機(jī)器人視覺、生物及醫(yī)學(xué)診斷的三維體視等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的接觸式測量技術(shù)存在測量力、測量時(shí)間長、需進(jìn)行測頭半徑的補(bǔ)償、不能測量彈性或脆性材料等局限性，因而不能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要。光學(xué)非接觸式三維測量技術(shù)克服了上述缺陷，成為近年來三維測量技術(shù)研究的熱點(diǎn)。但是，如何快速準(zhǔn)確地獲取被測物體三維形面的技術(shù)現(xiàn)在仍然是一項(xiàng)重要而困難的研究課題。 論

2、文研究了一種新型的非接觸式的光學(xué)投影三維測量系統(tǒng)，闡述了基于數(shù)字相移條紋投影技術(shù)的三維測量方法的基本原理，基于數(shù)字相移條紋投影技術(shù)的三維測量系統(tǒng)的系統(tǒng)標(biāo)定，標(biāo)定中去掉了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的平行度的約束要求，有較強(qiáng)的可操作性。同時(shí)分析了系統(tǒng)的解相位去包裹問題，介紹了基于去包裹可靠性的相位去包裹方法。 論文闡述了各種基于數(shù)字相移條紋投影技術(shù)的相移方法及基本原理，重點(diǎn)分析了測量系統(tǒng)誤差。針對傳統(tǒng)相移方法給系統(tǒng)帶來的誤差問題，對傳統(tǒng)的四步相移法進(jìn)

3、行了改進(jìn)，提出了雙四步相移法，有效的消除了由于投影儀和CCD 攝像頭的引起的非線性誤差，提高了系統(tǒng)的測量精度。 論文對測量系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，選擇了合適的硬件設(shè)備。分析探討了在Windows 操作系統(tǒng)中圖像捕捉的一般系統(tǒng)框架和技術(shù)，開發(fā)了一個(gè)基于Windows 環(huán)境下的視頻捕捉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了視頻數(shù)據(jù)的直接內(nèi)存訪問，能夠很好的滿足圖像采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)與三維重構(gòu)軟件的接口程序，并實(shí)現(xiàn)了被測物體的三維重構(gòu)。最后通