基于光柵投影模式的三維形貌快速測(cè)量系統(tǒng)的研究.pdf

1、物體的三維形貌信息能夠提供豐富的數(shù)據(jù),在工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,目前三維形貌的獲取已不是技術(shù)難題,其發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)轉(zhuǎn)向更高精度和更快速的測(cè)量。本文以三維形貌快速測(cè)量為研究的出發(fā)點(diǎn)設(shè)計(jì)了基于標(biāo)記光柵和傅立葉輪廓變換三維形貌測(cè)量系統(tǒng),該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易標(biāo)定,利于便攜,測(cè)量時(shí)無(wú)需參考平面輔助,測(cè)量速度快,并具有較高的測(cè)量精度。研究成果在三維數(shù)據(jù)庫(kù)的快速建立、產(chǎn)品在線檢測(cè)、動(dòng)畫設(shè)計(jì)、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域有著較為廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
　　

2、 論文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1.對(duì)傅立葉輪廓變換術(shù)中的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了研究和分析,通過(guò)背景噪聲去除,頻域?yàn)V波等多種手段,提高傅立葉輪廓術(shù)的測(cè)量精度。
　　 2.研究了二維平面相位展開算法,并根據(jù)具體的測(cè)量情況進(jìn)行了分析和改進(jìn)。總結(jié)了各種算法的適應(yīng)性,解相速度和解相效果。針對(duì)混合光柵編碼的核心問(wèn)題時(shí)間軸解相位算法進(jìn)行了分析和討論。
　　 3.提出了基于輔助參考線的系統(tǒng)測(cè)量模型。該方法擺脫了參考平面在測(cè)量中和標(biāo)定中

3、的束縛,使得系統(tǒng)的搭建、標(biāo)定都具有很大靈活性和便攜性。
　　 4.設(shè)計(jì)了圓線型靶標(biāo),給出了基準(zhǔn)線的提取方法。利用自動(dòng)閾值分割算法、噪聲去除算法及橢圓中心提取算法,準(zhǔn)確確定靶標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)信息的圖像處理流程。進(jìn)一步簡(jiǎn)化了標(biāo)定過(guò)程。
　　 5.進(jìn)行了測(cè)量系統(tǒng)精度驗(yàn)證和人臉測(cè)量實(shí)驗(yàn),測(cè)量了一個(gè)220mm標(biāo)準(zhǔn)半球的直徑,通過(guò)五次球直徑的擬合,平均值為219.95mm,均方差為0.48mm,五次測(cè)量中,三維數(shù)據(jù)點(diǎn)同標(biāo)準(zhǔn)球面距離的均方差為