中国激光, 2019, 46 (10): 1004003, 网络出版: 2019-10-25   

基于离散粒子群抖动优化的高质量三维形貌测量 下载: 962次

High-Quality Three-Dimensional Shape Measurement Based on Binary Particle Swarm Dithering Optimization
作者单位
1 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室国家光学仪器工程技术研究中心, 浙江 杭州 310027
2 浙江大学台州研究院, 浙江 台州 318000
摘要
离焦抖动优化技术不仅能消除投影仪的非线性误差,而且不受投影仪刷新率的限制。然而抖动算法本质上只是一个简单的矩阵变换,导致离焦后的二值抖动条纹并不完全接近正弦条纹,产生了一定的测量误差。基于此,提出了一种基于离散粒子群算法的优化方法,对二值离焦抖动技术进行优化。为了加快优化过程,用二值块的优化来代替整个二值图案的优化,然后再利用正弦条纹图案的周期性和对称性,将二值块拼成一个完整的图案。仿真和实验结果表明:所提方法在不同的离焦程度下,都能获得高质量的测量结果。
Abstract
Defocusing dither optimization techniques can eliminate the nonlinear error and overcome the limitation of refresh rate of a projector. However, the dithering algorithm is only a simple matrix transform and the dithering fringe after defocusing does not approximate the ideal sinusoidal fringe enough, inducing a measurement phase error. This paper proposes a binary particle swarm optimization (BPSO) method,and the binary defocusing dither technique is optimized. To speed up the BPSO process, binary patches are first optimized; then, the patches are joined together with respect to symmetry and periodicity to generate the full-size pattern. The simulation and experimental results demonstrate that the proposed method can obtain high quality measurement results under various extents of defocusing.

蔡宁, 陈浙泊, 林斌, 曹向群. 基于离散粒子群抖动优化的高质量三维形貌测量[J]. 中国激光, 2019, 46(10): 1004003. Ning Cai, Zhebo Chen, Bin Lin, Xiangqun Cao. High-Quality Three-Dimensional Shape Measurement Based on Binary Particle Swarm Dithering Optimization[J]. Chinese Journal of Lasers, 2019, 46(10): 1004003.

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