傅里葉輪廓術(shù)的三維面形測(cè)量.pdf

1、對(duì)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(jì)團(tuán)隊(duì)感興趣的話(huà)題，如地形地貌、工業(yè)檢測(cè)、流體運(yùn)動(dòng)、醫(yī)學(xué)診斷、機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)、磨具變形等的研究過(guò)程中都需要通過(guò)物體的面形了解物體的特征，所以三維面型測(cè)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(cè)量技術(shù)具有非接觸、無(wú)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(diǎn)而被公認(rèn)為最有前途的三維面形測(cè)量方法。
　　 在光學(xué)三維測(cè)量的諸多方法中，傅立葉變換輪廓測(cè)量術(shù)相比較其

2、他測(cè)量方法，最顯著的特點(diǎn)就是采集數(shù)據(jù)速度快，能夠通過(guò)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(dòng)態(tài)物體的三維面形測(cè)量。在傅里葉變換輪廓測(cè)量術(shù)的三維面型測(cè)量過(guò)程中，最基本的是測(cè)量信息的采集，最關(guān)鍵的是對(duì)采集信息的優(yōu)化處理。本文在測(cè)量信息的采集和處理方面做了如下工作：
　　 1．設(shè)計(jì)了應(yīng)用傅里葉輪廓測(cè)量術(shù)針對(duì)物體面形測(cè)量的光學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置
　　 2．編寫(xiě)光柵條紋程序，通過(guò)投影儀直接投影到物體表面，并通過(guò)CCD照相機(jī)對(duì)被

3、測(cè)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(xiě)了再現(xiàn)三維面形的相關(guān)程序，成功的對(duì)實(shí)驗(yàn)中采集到的二維條紋進(jìn)行信息的提取，并得到了截?cái)嘞辔?br>　　 4．提出了適用于三維面形測(cè)量的位相展開(kāi)的方法，并用八方向梯度插補(bǔ)法對(duì)展開(kāi)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(guò)展開(kāi)之后的三維位相分布得到了待測(cè)物體的三維面形，并對(duì)所做的工作進(jìn)行了充分而詳細(xì)的總結(jié)和討論<