三維測量系統(tǒng)的快速測量問題研究.pdf

1、人們將生活的世界視為一個三維空間，在三維空間中對現(xiàn)實中的事物進(jìn)行理解和衡量。然而，在生產(chǎn)和生活中，對于物體的形狀，一般儀器如攝像機(jī)等獲取的只是物體的二維信息，丟失了物體的高度。為了使機(jī)器獲得的信息更貼近人類的思想和需求，三維測量技術(shù)被廣泛的研究和發(fā)展。
　　 光柵投影法是一種重要的三維測量技術(shù)，通過向物體表面投射編碼光柵，將物體的高度信息以相位的形式隱含在光柵中，利用感光設(shè)備獲得物體表面的光柵圖像，并使用特定算法對圖像進(jìn)行解碼，

2、提取其中的相位，從而建立物體的三維信息。在整個測量過程中，光柵圖像中相位信息的求取是關(guān)鍵。本文從測量的準(zhǔn)確性和實時性入手，對相位的計算進(jìn)行了研究，并提出了兩種新的算法。
　　 （1）時域相位展開算法和空域相位展開算法是相位計算中的兩種主要分析方法，本文在對這兩種方法特點分析的基礎(chǔ)上，提出了基于標(biāo)志線的相位求解方法。新方法將時域和空域相位展開算法相結(jié)合，借助于標(biāo)志線信息保證測量精度；同時利用傳統(tǒng)相位展開算法和分段計算的思想，降低相

3、位計算的時間，提高了測量的實時性。
　　 （2）編碼條紋作為物體高度信息的載體，在三維測量中發(fā)揮著重要作用。本文從圖像編解碼的角度入手，提出了基于錯位條紋的三維測量方法。錯位條紋的編解碼借助于相移條紋。測量中，相移條紋用來計算包裹相位，錯位條紋用來將包裹相位進(jìn)行展開。與以往準(zhǔn)確度高的相位計算方法相比，本方法魯棒性較好，并在保證測量精度的同時減少了投影光柵數(shù)量。
　　 文中對提出的算法分別進(jìn)行了實驗，實驗結(jié)果表明，在三維測