傅里叶变换轮廓术是一种主动投影光栅测量物体表面三维形貌的技术，只需要一幅结构条纹图即可对整个范围进行分析。该方法通过对物体表面投影产生的变形光栅的相位与参考面的变形光栅相位相减，从而得以测量高度分布。但该方法在发散照明光路中所测量高度对应的坐标值只是一个近似，在做精确测量时还需要做理论修正。在理论上阐述了由坐标选取混淆产生的高度测量误差的原因，并对其做了一级修正。在实验上采用红绿双色条纹技术，并结合Matlab软件对误差做了定量分析。
测量 傅里叶变换轮廓术 高度测量 坐标混淆 双色条纹 激光与光电子学进展
2013, 50(6): 061202
四川大学电子信息学院光电系, 四川 成都 610064
结构光投影和条纹时间平均分析技术已被用于振动模式分析中,但由于投影单色正弦条纹时振动薄膜变形条纹傅里叶谱中零频涵盖范围较大,会限制滤波窗的选取范围,从而影响模式的最终重建结果。为提高振动模式重建的准确性,提出了一种利用π相移正弦条纹投影进行薄膜振动模式分析和振幅重建的方法,通过处理两个通道的条纹分量达到消除零频的目的。给出了该方法的理论分析,完成了相应的计算机模拟,分析了影响测量精度的因素。通过与投影单色正弦条纹的振动模式重建结果对比,表明该方法有较高的重建精度。不同激励频率下的实际薄膜振动实验结果也证明了该方法正确可行。
信息光学 振动测量 振动模式分析 双色条纹投影 傅里叶频谱 information optics vibration measurement vibration mode analysis bi-color fringe projection fourier spectrum
在实际傅里叶变换轮廓术测量中, 获取的条纹图扩展的零频分量对傅里叶变换轮廓术的测量精度和测量范围有很大影响,甚至妨碍正确三维面形的恢复。π相移技术常被用来消除零频分量对测量的影响,但需要在测量系统中安装精密相移装置,并需要采集两帧具有π相位差的条纹图。传统傅里叶变换轮廓术中,完成精密相移需要较长的时间,影响了傅里叶变换轮廓术测量方法的实时性。提出了采用双色正弦光栅投影来实现从一帧条纹图中消除零频对傅里叶变换轮廓术测量的影响。该方法同传统的π相移方法相比,不需要相移装置,测量系统简单,并且能真正实现高速测量。
图像处理 傅里叶变换 双色条纹投影 三维面形测量
