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 三维测量结构光一维编码投影机的设计

刘凯 王江 Yo-Sung Ho

[摘要]以商用投影机作为光源的结构光三维测量系统中, 所有的编码图案都是以二维矩阵的形式由计算机传送给投影机, 再由投影机以二维图像的形式投射至被扫描对象。如果编码是条纹式图案, 没有考虑到条纹式结构光编码中灰度信...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):061202

 基于投影条纹级次识别的发动机叶片三维测量方法

马龙 徐泓悦 胡艳敏 王建春 黄超 裴昕

[摘要]针对民航发动机叶片面型的精密检测问题,提出了一种基于条纹级次识别的民航发动机叶片测量方法。首先设计了组合结构光三维测量系统,并采用圆心拟合的方法对系统的旋转轴进行了标定,接下来采用数字条纹投影法对航空...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(04):041201

 二帧随机相移条纹图相移提取算法研究

杜虎兵 颜菁菁 王建华

[摘要]受噪声或探测器的非线性响应等影响, 采用光学三维轮廓术装置实际摄取的条纹图的光强具有非正弦性分布的特点, 这导致现有的随机相移提取算法在应用中存在计算不稳定的问题。对此, 提出了一种两帧随机时域相移条纹图相...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(03):031204

 结构光测量中分区域相位误差补偿方法研究

刘超 盖绍彦 达飞鹏

[摘要]基于结构光的主动视觉测量技术因具有诸多优点在工业测量领域得到广泛应用,而投影仪和相机组成的测量系统的Gamma非线性、系统抖动以及噪声等因素,均易导致相位和三维测量结果出现较大误差。针对测量系统出现的Gamma...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(06):0604002

 单相机立体视觉测量技术的研究

吴恩启 田士强 徐世鹏 蒋猛

[摘要]基于双目视觉理论, 提出一种摆动式单目立体视觉测量方法, 并搭建了相应测量系统。建立了精度分析模型, 确定了系统各部分的视场范围, 相机在摆动臂的带动下可以完成两个不同位置的拍摄。通过2D平面靶标定法对系统进行...

 PDF全文光学技术 | 2018, 44(01):1

 反射光干扰下的格雷码结构光三维测量方法

王晋疆 张烜瑜

[摘要]在使用结构光进行三维重建与测量的过程中, 为避免物体表面的反射光产生噪声干扰, 导致错误的三维测量结果, 提出一种在三维扫描系统中用于防止反射光干扰的投影补偿算法, 利用高空间频率投影图案的概念, 对场景中被反...

 PDF全文光学技术 | 2018, 44(01):69

 基于正弦和三角波条纹投影的三维测量方法

邱 磊 钱 斌 伏燕军 钟可君

[摘要]在现有的针对复杂物体表面形貌的三维测量方法中,为了完成绝对相位的测量,通常需要处理至少6幅条纹图像,限制了测量速度。提出了采用2幅正弦条纹和2幅三角波条纹图来获得物体三维形貌的方法。利用两步相移正弦条纹和...

 PDF全文应用光学 | 2018, 39(04):522

 基于自适应条纹投影的高反光物体三维面形测量

王 柳 陈 超 高 楠 张宗华

[摘要]结构光投影方法在三维形貌测量中应用广泛,但是由于被测物体表面反射率变化范围较大,过度曝光会导致相位信息无法获取。而传统的高动态范围扫描技术步骤复杂,耗时较长。文中提出一种自适应条纹投影技术,向待测物体表面...

 PDF全文应用光学 | 2018, 39(03):373

 全视角高精度三维测量仪光学系统误差分析研究

张建隆 潘 鑫 贺 磊 杨 振 郭鑫民 康为民

[摘要]大视角、高分辨率、低畸变光学成像系统是全视角高精度三维测量仪中最为关键的核心器件。现有三维测量仪实际使用过程中不可避免会产生各种误差,因此科学合理地评估和降低全视角高精度三维测量仪的测量误差具有十分重要...

 PDF全文应用光学 | 2018, 39(03):392

 单摄像机单投影仪结构光三维测量系统标定方法

耿楷真 高治华

[摘要]系统参数的标定是结构光三维测量系统工作的基础, 且参数标定的精度直接影响测量的精度, 其中投影仪目前还存在标定过程复杂、精度较低等问题。为解决该问题, 通过投影一组圆阵图案到一块本身带有特征圆的平板上, 并由...

 PDF全文应用光学 | 2018, 39(02):225

 基于单目结构光的大物体三维测量关键方法的研究

伏燕军 翁凌霄 胡茗

[摘要]在单目结构光的三维测量系统中, 由于投影仪倾斜投影,参考平面上的条纹周期展宽, 给测量带来误差, 降低了测量精度。同时受大物体自身几何和形貌等因素的影响, 以及相交轴测量系统的限制, 其单幅面测量范围受限, 很难一...

 PDF全文应用光学 | 2018, 39(02):212

 基于并行四颜色通道条纹投影的三维测量术

王张颖 高楠 张宗华

[摘要]提出一种基于红、绿、蓝和红外并行4颜色通道的条纹投影三维测量技术,实现单次测量获得物体的表面三维形貌。该技术克服了传统方法投影多帧条纹图像而造成测量速度慢的缺点,在保证精度的同时提高了测量速度。结合两步...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(08):0815022

 基于不等占空比二元光栅的相位测量轮廓术

陈雨婷 曹益平 陈澄 万莹莹 付光凯 王亚品 王璐

[摘要]提出了一种基于不等占空比二元光栅的相位测量轮廓术(PMP)。所用的光栅只有0和255两个灰度,消除了投影仪的伽玛非线性对正弦光栅灰度的影响,同时可将投影系统的刷新频率提高一个数量级。所提方法的测量精度高于罗奇光...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(08):0815021

 随机相移阴影莫尔法研究

杜虎兵 张少锋 宇建红 李军宁

[摘要]相移阴影莫尔是一项成熟的物体表面三维轮廓测量技术,但是该技术的性能还有优化的空间。为了提高阴影莫尔技术的精度且不增加装置的复杂性,提出了一种随机相移阴影莫尔三维轮廓测量技术。所提方法采用立体视觉方法对...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(08):0815010

 条纹投影相位高度转换映射模型及其标定方法

陆鹏 孙长库 王鹏

[摘要]为了提高条纹投影三维(3D)测量系统的测量速度和准确度, 提出了一种改进的相位高度转换映射模型。通过建立虚拟相机坐标系以及分析条纹信息在投射器坐标系与相机坐标系之间的转换关系, 在相机坐标系中建立了从相位到高...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(02):0212004

 单摄像机单投影仪结构光三维测量系统标定方法

耿楷真 高治华

[摘要]系统参数的标定是结构光三维测量系统工作的基础, 且参数标定的精度直接影响测量的精度, 其中投影仪目前还存在标定过程复杂、精度较低等问题。为解决该问题, 通过投影一组圆阵图案到一块本身带有特征圆的平板上, 并由...

 PDF全文应用光学 | 2018, 339(02):225

 基于单目结构光的大物体三维测量关键方法的研究

伏燕军 翁凌霄 胡茗

[摘要]在单目结构光的三维测量系统中, 由于投影仪倾斜投影,参考平面上的条纹周期展宽, 给测量带来误差, 降低了测量精度。同时受大物体自身几何和形貌等因素的影响, 以及相交轴测量系统的限制, 其单幅面测量范围受限, 很难一...

 PDF全文应用光学 | 2018, 339(02):212

 一种提高相位-高度映射精度的标定方法

马秋娜 曹益平 陈 澄 万莹莹 付光凯 王亚品

[摘要]在相位测量轮廓术中,传统的相位-高度映射通过对若干已知高度平面的单次数据采集来完成标定。在标定过程中,不同时刻所采集的数据肯定有所不同,从而在标定时计算出的待标定系数也有所不同,这就影响了相位-高度映射精度...

 PDF全文光学与光电技术 | 2018, 16(03):1

 相移阴影叠栅实时标定技术

颜菁菁 杜虎兵

[摘要]相移阴影叠栅轮廓术具有分辨力高和可自动测量的特点, 但该技术需要预先对测量灵敏度进行标定, 实现过程复杂。为了简化其标定过程, 提出一种基于3帧条纹图的实时测量灵敏度标定技术。所提方法利用垂直光栅面精确移动光...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(09):091202

 基于光栅预校正的三维面形测量方法

边心田 程 菊 左 芬 雷 枫 张恩泽

[摘要]针对传统的采用发散照明的相位测量轮廓术投影到参考面上的光场产生畸变的情况, 提出一种利用逆推法从参考面上的位置坐标与光栅条纹坐标分布之间的映射关系建立投影光栅模型的方法, 确保校正光栅投影到参考面上的条纹...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(01):011202

 基于SURF算法的在线三维测量方法

李建 曹益平 陈澄 万莹莹 付光凯 王亚品

[摘要]提出了一种采用加速鲁棒特征算法匹配运动物体的特征点,实现在线三维测量的方法.该方法只需投影一固定的正弦光栅到在线运动中的被测物体表面上,使投影光栅线垂直运动方向,当物体每移动相同的距离,由CCD采集到相应...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(09):0912002

 归一化等相面的在线三维测量像素匹配方法

许幸芬 曹益平 付光凯 陈 澄 王亚品

[摘要]像素匹配是在线三维测量中的关键技术之一, 提出了基于归一化等相面的在线三维测量像素匹配方法。仅投一帧正弦光栅条纹到在线运动的物体上, 由CCD再依次移动相同步距时刻同步采集受物体调制的变形条纹图。利用FTP方法...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(07):0717004

 对复杂自由曲面的纹理重建方法

刘星明 蔡铁 李阿蒙 王辉静 闫立军

[摘要]提出一种基于马尔科夫优化策略复杂自由曲面的纹理重建方法,该方法利用实验室研制的三维数字化设备对目标物体的深度数据和纹理数据进行采集,将局部采集的深度像数据匹配到全局坐标系下,建立物体的几何模型; 然后通...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(06):0612003

 平顶线结构光的中心检测算法及光刀平面标定

张旭 周涛

[摘要]针对传统线结构光光刀平面标定方法测量精度不高, 应用范围小的问题, 提出基于平面标靶的线结构光系统光刀平面标定, 对无激光的标靶图片进行迭代摄像机标定, 有激光的标靶图片进行光刀平面标定.提出光强符合均匀分布的...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(05):0512001

 用于非均匀条纹的二值时空编码相位展开方法

冀红彬 张慧博 戴士杰 王志平

[摘要]为解除现有非均匀条纹解相位方法对系统测量精度的限制, 提出一种非均匀条纹的二值时空编码解相位方法。由标准非均匀条纹的截断相位反求截断相位分界线, 对分界线进行二值编码与解码。采用四步相移法, 只需三幅辅助编...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(04):0417004

 光学显微三维测量解耦合准则

刘 俭 谷 康 李梦周 谭久彬

[摘要]光学显微三维测量耦合效应是指沟槽或台阶样品高度测量准确性受横向周期影响产生原理误差的现象。采用卷积不相关原则和有限能量损失原则, 分别建立了薄样品和深沟槽样品光学显微三维测量的解耦合模型, 揭示了被测样品...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(03):0302001

 面向大型零部件的三维形面高精度测量方法

刘 巍 高 鹏 张 洋 杨 帆 李晓东 兰志广 贾振元 高 航

[摘要]目前, 辅助激光视觉测量法已广泛应用于大型零部件的三维形面测量。针对该方法在测量过程中普遍存在的轮廓边界信息获取不准确的问题, 提出一种面向大型零部件的三维形面测量方法以获得精确的形面信息和轮廓边界信息。...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(03):0317003

 一种新的360°三维测量系统及标定技术

吴庆阳 曾增 张佰春 吴泽俊 郑国梁 李景镇

[摘要]针对现有的360°三维测量系统结构复杂、标定要求高、测量时间长等问题, 提出了一种结构简单、测量速度快的单传感器360°三维测量系统和一种操作方便、精度较高的标定方法。该系统由条纹投影系统、摄像机、两...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(04):0404002

 超大尺度线结构光传感器三维测量系统外参数标定

解则晓 朱瑞新 张安祺

[摘要]为了满足大型自由曲面工件高精度实时三维测量的需求, 设计了一种超大尺度线结构光传感器三维测量系统, 并提出一种基于一维靶标的传感器外参数的现场标定方法。实验结果表明, 该方法的标定精度与基于平面靶标的方法相...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(10):1004003

 节距自适应三维目标光栅测量方法

孙奎 张胜 陈亚群 陈建飞

[摘要]针对三维光栅测量中难以有效设置光栅节距实现高精度测量的问题, 提出了一种节距自适应三维目标光栅测量方法, 其实现过程如下: 首先基于大节距光栅获取物体的轮廓; 然后采用非联通区域划分法, 按轮廓对目标区域进行划...

 PDF全文光通信研究 | 2017, 43(03):33

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