反向條紋投影技術(shù).pdf

1、快速而穩(wěn)定的三維面形檢測(cè)技術(shù)對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制具有重要的意義。米用結(jié)構(gòu)光照明的三維傳感方法，包括莫爾輪廓術(shù)(Moiré topography)，相位測(cè)量輪廓術(shù)(Phase Measurement Profilometry，簡(jiǎn)稱PMP)、傅立葉變換輪廓術(shù)(Fourier Transform Profilometry，簡(jiǎn)稱FTP)、調(diào)制度測(cè)量輪廓術(shù)(Modulation Measurement Profilometry，簡(jiǎn)稱MMP)等，近

2、年來(lái)得到了極大的關(guān)注及深入的研究。但在應(yīng)用于在線或批量檢測(cè)時(shí)存在著相位展開(kāi)困難，陰影遮擋，速度慢等問(wèn)題。 反向條紋投影技術(shù)是針對(duì)工業(yè)產(chǎn)品在線和批量快速檢測(cè)提出的一種新穎的條紋投影輪廓檢測(cè)技術(shù)。傳統(tǒng)條紋投影一般是投影直條紋，在記錄平面上得到變形條紋。而反向條紋投影把整個(gè)過(guò)程反過(guò)來(lái)，它根據(jù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品的絕對(duì)相位測(cè)量結(jié)果以及記錄平面上的期望條紋(標(biāo)準(zhǔn)正弦條紋)，生成投影所需的反向條紋(變形條紋)，在檢測(cè)時(shí)，若產(chǎn)品與樣品一致，在記錄平面

3、上就可得到定義的期望條紋，若產(chǎn)品有變形，得到的條紋僅在變形處產(chǎn)生彎曲變形。這樣，變形就變得十分明顯，用簡(jiǎn)單的傅里葉變換和相位展開(kāi)就可定量描述變形。該技術(shù)的特點(diǎn)是把復(fù)雜面形數(shù)據(jù)的處理放在了檢測(cè)前的樣品測(cè)量部分，檢測(cè)過(guò)程中僅需處理變形量，并且僅用一幅條紋圖就能完成檢測(cè)，因此能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜輪廓物體的快速實(shí)時(shí)檢測(cè)。本論文對(duì)反向條紋投影技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，主要研究?jī)?nèi)容和研究成果如下： 1.反向條紋的計(jì)算是反向條紋投影技術(shù)的關(guān)鍵。提出一種基于

4、三次插值坐標(biāo)幾何變換的反向條紋計(jì)算方法，用計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法對(duì)于。 2.陰影一直是檢測(cè)復(fù)雜不連續(xù)面形物體不可避免的一個(gè)難題。提出一種基于多投影器的反向條紋投影技術(shù)。該技術(shù)運(yùn)用多投影器同時(shí)投影反向條紋的方法，在很大程度上消除了陰影的影響，僅用一幅條紋圖就能完成復(fù)雜不連續(xù)面形物體的變形檢測(cè)。詳細(xì)闡述了該技術(shù)的原理，進(jìn)行了實(shí)物實(shí)驗(yàn)，并詳細(xì)分析了誤差。 3.多投影器大屏幕顯示系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)多個(gè)投影器的