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 基于二值空间编解码的结构光三维场景重建

葛启杰 史金龙 孙蕴瀚

[摘要]在双目结构光系统下,提出一种基于二值空间的条纹边界编解码方法。提出二值空间的定义;按投影顺序将投影图案分层,并为第一层条纹图像构造初始二值空间;根据初始二值空间内黑白条纹的顺序,分别在两个子空间内提取第二层...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(02):021509

 基于梯度下降法的二帧相移提取算法

张少锋 杜虎兵 郭瑞清 何周旋

[摘要]二帧相移提取算法具有所需条纹图数量少、处理速度快的特点,但由于二帧相移技术存在病态性问题,使算法的设计充满了挑战,鉴于此,提出一种二帧随机时域相移条纹图相移提取算法。该算法先通过高通滤波去除条纹图的背景项...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(13):131205

 基于全站仪的大型三维形貌摄影测量方法

杨谢柳 尹晨宇 方素平 刘士明

[摘要]以摄影测量为基础,旨在采用全站仪与普通数码相机相结合的方式,实现大型物体三维形状和颜色信息的高精度、快速、灵活获取。将普通数码相机刚性连接到全站仪的望远镜上搭建组合测量系统,借助全站仪的角度读数随时记录相...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(10):101505

 光栅投影三维测量系统中标定技术的研究

徐念 武建伟 魏小保

[摘要]相机和投影仪的标定精度决定光栅投影三维系统的测量精度。提出一种改进的标定方法。该方法在逆向相机模型的基础上对投影仪进行标定,利用相位编码法进行绝对相位展开,避免相机标定误差的引入,在标定过程中减少投影仪投...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(01):011202

 一种基于ORB算法的在线三维测量方法

蔡后乐 曹益平 李建

[摘要]提出了一种采用ORB算法匹配运动物体的特征点,实现目标物体在线三维测量的方法。仅将一固定的正弦光栅投影到匀速运动待测量物体,使用CCD等时间间隔拍照,获取物体的五帧变形条纹图并提取出背景光场。借助ORB算法对物体...

 PDF全文光学与光电技术 | 2020, 18(03):34

 变焦显微成像三维测量算法性能分析

史艳琼 尹秋霞 卢荣胜

[摘要]系统地总结了基于超短景深显微成像技术的超大景深立体显微与三维测量方法,研究了变焦显微三维测量方法中的典型聚焦评价函数、焦点搜索方法、图像序列融合与三维重构方法的性能,并进行了实验验证。研究结果对实施变...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(07):071202

 一种结构光三维成像系统的简易标定方法

张翰 包国琦 刘凯

[摘要]为了实现结构光三维成像系统参数的简易、快速标定,提出一种利用单应矩阵获取大量标定数据的方法,步骤如下:获取立体标靶上左右两侧矩形框角点的图像坐标和对应的世界坐标,分别计算左右两侧靶面从图像坐标变换到世界坐...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(14):141102

 一种基于结构光条纹投影的微小物体测量系统

史耀群 邓林嘉 王朝旭 伏燕军 钟可君 管炳良

[摘要]为了通过结构光投影的方法测量微小物体, 构建了一套微小物体三维形貌测量系统, 视场范围可达1.8 cm×1.6 cm。这套测量系统利用了Light Crafter 4500数字投影组件的高速投影、立体显微镜的低畸变缩放、远心镜头的...

 PDF全文应用光学 | 2019, 40(06):1120

 傅里叶变换轮廓术中二维非对称滤波器的设计

孔祥俊 白福忠 徐永祥 高晓娟 王 颖

[摘要]傅里叶变换轮廓术(FTP)复原三维形貌时,用来提取基频成分的带通滤波器对测量精度有很大影响。传统二维滤波器如汉宁窗或高斯窗为对称滤波器,其截止频率的大小受条纹空间频率即基频与零频间的距离所限,经常会导致基...

 PDF全文应用光学 | 2019, 40(04):669

 基于立方体分光棱镜的干涉投影傅里叶变换轮廓术

李小燕 文永富 程灏波 吴恒宇 王华英

[摘要]提出了一种基于立方体分光棱镜的干涉投影傅里叶变换轮廓术。基于杨氏双缝干涉原理, 对立方体分光棱镜的干涉投影理论进行理论分析和仿真实验, 通过调节立方体分光棱镜的安装角度可实现干涉投影条纹周期的任意调节, 结...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(04):0412013

 基于满周期等相移算法的改进双频在线相位测量轮廓术

彭旷 曹益平 武迎春

[摘要]基于在线三维(3D)测量中被测物体与高频条纹的相对位置关系, 提出了一种改进的双频在线3D测量方法, 通过控制被测物体运动时的采集点, 使各帧像素匹配后变形条纹图中的高频条纹光强分布完全一致。直接利用满周期等相移...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(04):0412012

 一种非线性相位误差的全场补偿方法

蔡文娟 曹益平 付光凯 王亚品 万莹莹 李城梦 王璐

[摘要]提出了一种非线性相位误差的全场补偿方法,通过对参考面相位的多次测量,提高了参考面的解相精度,提取出一个逼近理想值的期望相位面,并用该期望相位面检测非线性相位误差。重构待测物体时,可直接用物体展开相位值...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(03):0312001

 多相机全局三维测量中相机分布形式研究

李同彬 董 帅

[摘要]多相机测量系统在测量曲面结构及提高测量精度方面具有独特的优势, 得到了越来越广泛地应用。系统中相机的分布形式决定了多相机系统的适用对象、便捷程度以及测量成本。文中对不同标定方法下多相机系统中相机的分布形...

 PDF全文光电技术应用 | 2019, 34(02):11

 全视场外差干涉三维测量系统

尚万祺 张文喜 伍 洲 李 杨 孔新新

[摘要]结构光三维测量技术具有快速、无损接触、重复性好等特点, 被广泛应用在模具检测及工程制造中, 但传统投影式结构具有离焦模糊的缺点。本文采用全视场外差干涉的原理, 使用高精度声光移频外差干涉条纹代替传统光栅投影...

 PDF全文光学 精密工程 | 2019, 27(10):2097

 基于相位标靶的相机标定

于瑾 陈超 高楠 张宗华

[摘要]针对传统相机标定方法精度和灵活性不高的缺点,提出了一种基于相位标靶的相机标定方法。该方法首先将液晶显示屏作为相位标靶(LCD)产生红、蓝正交的正弦条纹图案,通过傅里叶变换和空间相位展开算法从一幅条纹图中得到...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(11):111203

 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

 数字散斑三维重建中散斑特性分析

汤其剑 刘欣运 吴禹 刘晓利 刘梦龙 李清泉 彭翔

[摘要]详细介绍了基于数字散斑相关技术的三维重建方法, 包括双目立体视觉基本原理以及散斑三维重建基本流程。重点分析了整像素对应点查找方法以及基于牛顿-拉弗逊迭代的亚像素插值算法, 实现了散斑亚像素级三维重建。针对数...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(10):1004004

 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

 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

 数字全息中的自动相位畸变补偿算法

高超 文永富 程灏波 王英伟

[摘要]提出一种面向数字全息的相位畸变自动补偿方法,利用图像分割技术对被检测物体进行自动分割,生成相位掩模板,进而得到不含被测物体区域的畸变相位。基于相位畸变校正模型对畸变相位进行最小二乘拟合,最终实现相位畸变...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(12):1209001

 双投影结构光三维测量中重叠相移光栅的分离方法

白景湘 曲兴华 冯维 张福民

[摘要]在结构光的三维测量中, 单投影仪单相机的测量结构在测量复杂物体时容易出现遮挡与阴影现象, 从而影响了测量数据的完整性; 使用双投影单相机的测量结构可扩展成像范围, 减小阴影部分的面积, 提高测量效率, 但从部分重...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(11):1112002

 一种基于自动多次曝光面结构光的形貌测量方法

李兆杰 崔海华 刘长毅 程筱胜 张小迪

[摘要]为解决视觉测量中重建强反射表面时遇到的过度曝光或曝光不足的问题, 提出了一种基于自动多次曝光的面结构光测量方法。该方法的核心是根据基准点像素值随曝光时间的变化计算相机响应曲线。利用相机响应曲线和不同曝光...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(11):1112004

 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

 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

 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

 基于二进制条纹加相位编码条纹离焦投影的三维测量方法

曾灼环 黄 超 屈国丽 伏燕军

[摘要]复杂表面的精密三维测量在工业无损检测中非常重要。二进制条纹离焦投影方法在快速三维测量中有重要的应用前景,但该方法难以实现复杂表面高精度三维测量。为此,提出了基于二进制条纹加相位编码条纹离焦投影的三维测...

 PDF全文应用光学 | 2017, 38(05):790

 基于数字微镜器件的高光面物体三维测量方法

邢威 张福民 冯维 曲兴华

[摘要]在投影结构光的三维形貌测量方法中, 由于镜面反射, 高光面物体的三维测量无法得到清晰的编码图像, 影响了三维坐标信息的解算, 进而无法拟合出完整的三维形貌。提出应用数字微镜器件(DMD)为核心的新型DMD相机, 应用DM...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(12):1212002

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