模擬編碼結(jié)構(gòu)光相位誤差補(bǔ)償方法研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著非接觸式光學(xué)測(cè)量技術(shù)大量而深入的研究，技術(shù)水平的飛速發(fā)展，在工業(yè)，軍事，醫(yī)療，航天等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也日益增多。其中最具有發(fā)展?jié)撃芎推毡閼?yīng)用性的就是模擬編碼結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量技術(shù)。模擬編碼結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量技術(shù)擁有諸多優(yōu)勢(shì)，如非接觸的測(cè)量方式、操作簡(jiǎn)單、快速測(cè)量、高采樣密度等。但是，利用投影機(jī)和相機(jī)構(gòu)建的系統(tǒng)進(jìn)行三維測(cè)量，其測(cè)量受到很多因素的影響而準(zhǔn)確度不高。為了減小模擬編碼結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量誤差，本文提出減小強(qiáng)度比偏差的方案，

2、簡(jiǎn)化計(jì)算復(fù)雜性，提高三維測(cè)量的準(zhǔn)確度。
　　本文首先闡述模擬編碼結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量中相移輪廓術(shù)測(cè)量方法的基本原理，三維測(cè)量系統(tǒng)的組成，推導(dǎo)三角測(cè)量法，簡(jiǎn)要說(shuō)明模擬編碼結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量的基本步驟，并闡述系統(tǒng)的標(biāo)定的基本方法。然后，分析正弦相移算法。正弦相移算法通過(guò)得到多幅帶有一定相移量的條紋圖像來(lái)計(jì)算攜帶有被測(cè)物體表面三維信息的折疊相位。使用時(shí)間相位展開(kāi)的方法展開(kāi)折疊相位，建立相位差與高度的映射關(guān)系，從而得到被測(cè)物體的三維信息。但存在相位

3、誤差，并對(duì)其進(jìn)行分析。由于正弦相移算法的相位計(jì)算中帶有復(fù)雜的反正切函數(shù)運(yùn)算。于是，采用三角形相移算法，投射三角形相移條紋圖案，定義強(qiáng)度比信息代替相位信息，對(duì)獲取的折疊強(qiáng)度比進(jìn)行展開(kāi)，建立強(qiáng)度比差和高度的映射關(guān)系。該算法同樣存在大量的相位誤差。針對(duì)存在的誤差進(jìn)行分析，首先構(gòu)建初始強(qiáng)度比相差T/6的兩組三角形相移編碼圖案，然后兩次使用傳統(tǒng)三步三角形相移算法得到兩幅折疊強(qiáng)度比圖，最后利用在正弦相移算法相位誤差分析中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律并結(jié)合強(qiáng)度比偏差的