提出了一种采用主动控制相移量的改进型Stoilov算法,按主动设定的相移量事先设计好五幅完全等相移正弦光栅图,由计算机编程控制数字投影仪依次投影该五幅光栅至待测物体表面,并对应采集五帧变形条纹,用所设定的相移量直接替代Stoilov算法中由变形条纹图解算的相移量,提高了相位提取和三维重构准确度.实验结果表明,平均绝对误差优于0.07,均方差优于0.07.
信息光学 Stoilov算法 相位测量轮廓术 改进算法 相位展开 三维重构 Information optics Stoilov algorithm PMP Improved method Phase unwrapping 3D profile reconstruct
四川大学 光电科学技术系,四川 成都 610065
提出了一种采用频域滤波优化条纹来提高数字相位测量轮廓术(PMP)的测量精度的方法。由于数字投影仪和CCD的数字化特征,CCD获取的正弦条纹会出现多次谐波。而相位测量轮廓术的某些算法对高次谐波敏感使得测量精度低。通过设计滤波器对条纹在频域内进行滤波,对条纹的正弦性进行优化,减弱高次谐波对算法的影响,可以提高系统的测量精度。实验证明,所提出的方法将系统的测量精度提高了3倍,滤波操作完全由计算机自动完成。
测量 测量精度 频域滤波 相位测量轮廓术 高次谐波 相位提取
四川大学光电科学技术系, 四川 成都 610064
引入Stoilov算法以让传统相位测量轮廓术(PMP)应用于在线三维检测, 但该算法的计算式中含有开方和除法运算, 对投射数字光场,CCD摄像头的数字化非线性误差以及环境光干扰较为敏感, 会出现较大的解相误差。为此, 提出了一种适合在线三维检测的改进型Stoilov算法, 通过像素匹配方法标定移动步距S和基于标准PMP的截断相位解相标定条纹周期长度L, 再标定出相移量Δ, 即可修正sin Δ值, 有效减小了原Stoilov算法公式的解相误差, 提高了在线检测精度。为验证该方法的可行性和有效性, 进行了实物测试实验。实验表明,在在线三维测量中, 采用原始Stoilov算法重构的三维物体出现明显的失真, 而采用改进的Stoilov算法重构的三维物体具有很好的保真度。
信息光学 Stoilov算法 相位测量轮廓术 在线三维检测 相移 像素匹配
四川大学光电科学技术系, 四川 成都 610064
提出了一种新型的基于相位测量轮廓术(PMP)的在线三维检测方法。只需要使投射的条纹相移方向与物体移动方向垂直,尽管由于物体运动使CCD采集变形条纹中物体坐标不一致,但通过像素匹配,可以使各帧图像物点坐标一一对应,得到与传统静态PMP等效的相移条纹图,即可重构出物体,实现在线三维测量。对一实平面进行了在线与静态PMP测试对比实验。结果显示该在线PMP方法与传统静态PMP方法的均方差之差仅为0.007 mm,表明该在线PMP方法具有高精度性;对一实物进行了在线测试实验,很好地重构出了被测物体的三维轮廓,从而验证了该方法的可行性和有效性。
三维检测 在线测量 相位测量轮廓术 像素匹配 感兴趣区域