傅里葉輪廓術(shù)的三維面形測量.pdf

1、對各種物體表面形狀特征的研究，一直是許多科學(xué)家和設(shè)計團(tuán)隊感興趣的話題，如地形地貌、工業(yè)檢測、流體運動、醫(yī)學(xué)診斷、機械轉(zhuǎn)動、磨具變形等的研究過程中都需要通過物體的面形了解物體的特征，所以三維面型測量在這些領(lǐng)域中具有重要意義和廣闊的應(yīng)用前景。由于光學(xué)的三維面型測量技術(shù)具有非接觸、無破壞的特性，以及高準(zhǔn)確度、高分辨率、數(shù)據(jù)獲取快等優(yōu)點而被公認(rèn)為最有前途的三維面形測量方法。
　　 在光學(xué)三維測量的諸多方法中，傅立葉變換輪廓測量術(shù)相比較其

2、他測量方法，最顯著的特點就是采集數(shù)據(jù)速度快，能夠通過一幅二維圖像再現(xiàn)出物體的三維形貌特征，所以特別適合于動態(tài)物體的三維面形測量。在傅里葉變換輪廓測量術(shù)的三維面型測量過程中，最基本的是測量信息的采集，最關(guān)鍵的是對采集信息的優(yōu)化處理。本文在測量信息的采集和處理方面做了如下工作：
　　 1．設(shè)計了應(yīng)用傅里葉輪廓測量術(shù)針對物體面形測量的光學(xué)實驗裝置
　　 2．編寫光柵條紋程序，通過投影儀直接投影到物體表面，并通過CCD照相機對被

3、測物體面形調(diào)制后的二維條紋圖像進(jìn)行采集
　　 3．應(yīng)用Matlab編寫了再現(xiàn)三維面形的相關(guān)程序，成功的對實驗中采集到的二維條紋進(jìn)行信息的提取，并得到了截斷相位
　　 4．提出了適用于三維面形測量的位相展開的方法，并用八方向梯度插補法對展開相位進(jìn)行優(yōu)化，得到較為理想的三維位相分布
　　 5．推導(dǎo)了相位與高度之間的關(guān)系式，通過展開之后的三維位相分布得到了待測物體的三維面形，并對所做的工作進(jìn)行了充分而詳細(xì)的總結(jié)和討論<