陰影莫爾測量裝置及其調整技術的研究.pdf

1、光學3D傳感技術，因具有非接觸、分辨率高等一系列優(yōu)點而在測量領域獲得廣泛使用。隨著新工藝對測量方法要求的提高，傳統(tǒng)的相移陰影莫爾輪廓術由于存在著對相移精度要求高、標定過程麻煩、應用不靈活等一系列問題，已無法適應現(xiàn)代制造工藝中高速、高精度的測量要求。因此建立一種快速莫爾測量法具有很大的現(xiàn)實意義和理論價值。本文對相移陰影莫爾法進行了深入研究，主要完成了以下工作:
　　(1)分析陰影莫爾測量結構中關鍵參數(shù)與條紋對比度及測量誤差間的關系，

2、設計合理的結構參數(shù)，包括相機、光柵等的選擇以及各部件之間位置關系的確定等，完成測量系統(tǒng)平臺的搭建;應用Lab VIEW平臺編寫數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的控制程序，開發(fā)Windows環(huán)境下具有友好界面、實現(xiàn)相移陰影莫爾測量裝置中圖像采集、元件控制、CCD參數(shù)設置等模塊的集成控制。
　　(2)分析了相移與測量靈敏度間的關系，提出一種基于三幀條紋圖的實時測量靈敏度標定技術，實現(xiàn)了測量靈敏度的快速標定，進而實現(xiàn)了測量系統(tǒng)參數(shù)的高精度定位。
　　

3、(3)提出一種基于克萊姆正則化分析法的三幀自標定相移陰影莫爾三維輪廓術。將此方法和經(jīng)典的GS方法進行MATLAB仿真模擬，模擬解調結果表明兩種方法具有等同性，從理論層面上說明了所提方法的正確性;并以五步Harlharan算法作為參考，用不同算法對同一物體表面進行測量。結果表明，相對于典型的三步相移法和主量分析法，提出的方法測量得到的相位誤差最小，且簡化了測量過程。
　　(4)發(fā)展了一種基于反正切函數(shù)的兩幀相移提取算法。并用MATL