作者单位
摘要
1 天津理工大学 电气工程与自动化学院 天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室,天津 300384
2 清华大学 精密仪器系 精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京 100084
条纹投影轮廓术用于测量高反表面时,相机成像会出现饱和区域,区域内相位信息难以提取,进而造成三维重建错误。为此,文中提出了一种分块平滑自适应条纹投影方法。首先,通过投影少量均匀灰度图,对饱和区域进行分块,根据各块的饱和程度,计算相应的初始投影强度。随后,在不饱和情况下,投射亮暗两种强度的条纹图,通过在饱和区域融合两者相位信息,实现相机到投影仪的坐标匹配,获取初始映射投影强度;然后,对初始映射投影强度进行多项式拟合,构建平滑的投影强度曲线,用于逐像素获取最佳投影强度值,同步填补了因相机与投影机分辨率差异引起的映射孔洞,最终生成自适应条纹。最后,将生成的自适应条纹投射至被测物体,进行了相位解算和三维重建。实验结果表明:所提方法只需投影少量灰度图就能生成高动态范围的自适应条纹,实现了饱和区域相位信息的完整提取。相比于现有改进方法,面形三维重建的标准偏差分别减少了40%和28.6%,有效地提高了高反表面形貌测量精度。
自适应条纹投影 三维测量 最佳投影强度 多项式拟合 孔洞填补 adaptive fringe pattern three-dimension measurement optimal projection intensity polynomial fitting hole filling 
红外与激光工程
2023, 52(5): 20220825
詹瑜 1胡丹 2,*刘凯 1,**
作者单位
摘要
1 四川大学电气工程学院,四川 成都 610065
2 四川省产品质量监督检验检测院,四川 成都 610100
在结构光三维成像中,待测场景的高反光区域会在相机成像阵列上出现饱和,这会影响相移法结构光的相位准确度。针对这一问题,提出一种自适应相移结构光测量方法。首先,投射若干幅均匀灰度图像,并检测高反光区域和饱和程度,逐像素点确定最优投影光强。然后,根据目标特性降低投影强度实现坐标映射,生成一组高动态范围的自适应调制条纹。最后,对于饱和程度较大的区域,结合坐标映射的相位进行相位融合。实验结果表明,相比于传统方法,所提方法能够更加准确地对投影光强进行调整,相位的最大均方根误差(RMSE)和饱和区域RMSE分别减小了99.43%和92.48%,有效地提高了高反光区域的形貌测量精度。
测量 光强饱和 相移结构光 最优投影光强 自适应条纹 相位融合 
光学学报
2022, 42(16): 1612001
冯维 1,2,*徐仕楠 1,2王恒辉 1,2熊芝 1,2[ ... ]翟中生 1,2
作者单位
摘要
1 湖北工业大学 机械工程学院, 武汉 430068
2 现代制造质量工程湖北省重点实验室, 武汉 430068
高反光表面的三维面形测量是光学三维测量领域的难题之一,本文提出一种基于逐像素调制的高反光表面三维测量方法,可解决光学三维测量中因过度曝光而导致的相位信息无法获取的问题。首先,通过投影最大灰度值的灰度图识别饱和像素点的位置;然后,依据投影低灰度下横纵条纹图进行过饱和区域坐标匹配,并结合一种新的相机-投影仪强度映射关系,逐像素求解过饱和像素点的最佳投影灰度值;最后,投影重新生成自适应条纹投影序列,并结合多频外差相移法用于相位恢复和三维重建。实验结果表明:所提方法的间距平均误差和标准偏差均小于文中其他方法所得的测量值,相对于传统方法,该方法的平均误差减少了61.9%,标准偏差减少了67.7%。本文所提方法的调制度高,速度快,能保证很高的测量精度。
三维测量 逐像素调制 高反光表面 自适应条纹投影 three-dimensional measurement per-pixel modulation highly reflective surface adaptive fringe projection. 
中国光学
2022, 15(3): 488
作者单位
摘要
1 上海交通大学机械与动力工程学院, 上海 200240
2 中国航天科工集团第二研究院第二总体设计部, 北京 100854
金属结构件的三维形状测量是评定金属构件加工质量的基础,基于结构光的三维重建方案受到金属构件中的高亮反射影响,存在着信噪比下降,甚至数据缺失的问题。针对金属构件检测中的高光问题,提出了一种自适应的条纹投影测量方案,并将其应用到金属表面的形状尺度测量中。采用了结合阈值化方法和色彩空间变换的方法检测图片高光区域,使用基于极线约束的投影-相机双视图搜索方法获取相机投影仪之间的变换关系,提出了基于双向反射分布函数(BRDF)光学成像模型的条纹调制参数生成方案,实现了投影条纹的像素级调制。实验结果表明,所提方案在减少投影次数提高测量效率的同时,高光区域测量结果的无效区域补偿率达51.3%,测量精度提升77.4%。
测量 相位测量 高反光表面 自适应条纹 光度学 
光学学报
2021, 41(9): 0912001
作者单位
摘要
1 中车南京浦镇车辆有限公司, 江苏 南京 210031
2 江苏集萃华科智能装备科技有限公司, 江苏 无锡 214174
在高反光物体的表面形貌视觉测量过程中, 物体的镜面反射特性会导致获取的图像部分区域过曝而产生错误的计算结果。为解决这一问题, 首先对自适应条纹算法进行改进优化, 以减少使用面结构光测量过程中的投影次数, 提高运算速度; 然后对最大投影亮度进行调整, 并在此基础之上实现了一种测量高反光物体形貌的双目面结构光算法。实验结果表明, 该算法可以有效减轻所述对象表面的过曝程度, 减少高反光物体表面测量的噪点和无效点, 提高测量数据的质量。
面结构光 高反光物体 自适应条纹 相位误差 coded structured light high reflection object adaptive fringe phase error 
光学技术
2020, 46(4): 433
作者单位
摘要
湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430068
提出了一种基于图像融合和插值预测的自适应条纹投影方法。该方法首先基于多幅掩模图像融合求取了最佳投影灰度值所需的饱和阈值,并结合插值预测查找算法求得了最佳投影灰度值;然后通过降低整体投影强度,在不饱和情况下进行了坐标匹配,最终生成自适应条纹;最后将生成的自适应条纹投射至被测物体,并利用外差式多频相移法进行了相位解算和三维面形重构。实验结果表明:所提方法实现了局部过曝区域的相位信息的完整提取,绝对方向和正向的平均误差与标准偏差值均小于传统方法,且绝对方向平均误差减少了84.1%,正向标准偏差值减少了69.4%。所提方法有效地解决了高反光物体三维面形测量的难题。
测量 面形测量 高反光表面 自适应条纹 图像融合 插值预测 多频相移 
光学学报
2020, 40(5): 0512003
作者单位
摘要
1 河北工业大学机械工程学院, 天津 300130
2 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
针对三维形貌测量技术中彩色物体表面反射率的非均匀性影响测量结果的问题,提出一种基于自适应条纹投影的三维形貌测量技术,该方法可避免彩色物体表面反射率非均匀的影响,提高系统的测量精度。彩色相机采集RGB光强图像,并根据物体表面颜色的反射特性计算每个像素点的最优投射光强和颜色;采集水平和垂直的正弦条纹序列,利用计算所得绝对相位值将相机图像坐标系中每一个像素点的最优投射光强和颜色映射到投影仪像素坐标系;投射自适应条纹序列进而测量彩色物体的三维形貌。实验结果表明,该方法能够有效测量彩色物体三维形貌,具有很高的测量精度。
机器视觉 自适应条纹投影 三维形貌测量 彩色物体 相位测量 
光学学报
2018, 38(8): 0815008

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!