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《基于小波分析的傅里叶变换轮廓术应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2007年第31卷中国石油大学学报(自然科学版)Vol.31No.1第1期JournalofChinaUniversityofPetroleumFeb.2007文章编号:167325005(2007)0120148206基于小波分析的傅里叶变换轮廓术应用研究1,221任旭虎,宋珊珊,綦耀光(1.中国石油大学机电工程学院,山东东营257061;2.中国石油大学信息与控制工程学院,山东东营257061)摘要:采用一种基于小波分析的傅里叶变换轮廓术测量了物体三维形貌。利用小波变化的时频特性,对测量光栅图像进行了处
2、理,提取了有用的频率分量,获得了光栅图像的相位信息,抑制了频率混叠。计算机模拟结果验证了该方法的可行性,并在有噪声和无噪声的情况下与一般数字滤波器处理结果进行了比较,无论从测量精度还是测量范围都得到了提高。关键词:傅里叶变换轮廓术;小波分析;相位解包裹;频率混叠中图分类号:O438.2文献标识码:AApplicationsbasedonwaveletanalysisintheFouriertransformprofilometry1,221RENXu2hu,SONGShan2shan,QIYao2guang
3、(1.CollegeofMechanicalandElectronicEngineeringinChinaUniversityofPetroleum,Dongying257061,ShandongProvince,China;2.CollegeofInformationandControlEngineeringinChinaUniversityofPetroleum,Dongying257061,ShandongProvince,China)Abstract:Fouriertransformprofilom
4、etrybasedonwaveletanalysiswasusedtodetectthe32Dshape.Thewavelettransformcananalyzethesignalbothintimeandfrequencydomain.Basedonthistheory,theusablefrequencyinformationwasdis2tilled,phaseinformationofthegratingimagewasgained,andthefrequencyconfusionwasrestr
5、ained.Theresultsofcomput2ersimulationshowthatthewaveletanalysismethodisfeasible.Comparedwithnormaldigitalfilter,itimprovesalotinthemeasuringprecisionandrange.Keywords:Fouriertransformprofilometry;waveletanalysis;phaseunwrapping;frequencyconfusion光学三维传感在机器视
6、觉、自动加工等领域具掉,从而不能较好地解调相位。为此,笔者利用小波[1]有广阔的应用前景,其中由Takeda提出的傅里叶多分辨的特点,选用coif5小波对变形光栅进行前期变换轮廓术(Fouriertransformprofilometry,FTP)是预处理,以期在误差分析及测量范围方面得以改进。一种常用的三维面形测量方法,由于其只须获取一1傅里叶变换轮廓术的基本原理幅图像就可恢复出物体形面信息,易于动态处理,具[1,7]有非接触、速度快、精度较高等特点而得到广泛的应傅里叶变换轮廓术的测量光路原理如图1用。人
7、们就如何提高其测量范围和测量精度的问题所示。图中,d为投影仪出瞳和摄像机入瞳间的距[226]进行了深入研究。但由于被测物体形状复杂,频离,l为摄像机入瞳与参考平面的距离,H为测量物谱出现能量分布弥散,与有用的一次谐波发生混叠。体上的一点,C和D为参考平面上的点,o为投影仪另外高频部分也有可能和基频部分发生混叠,在滤与摄像机光轴的交点,S是C点在摄像机上的成像,波时区分有用频带和无用频带,确定截止频率十分投影仪将罗奇(正弦)光栅投影到物体上后,物体上困难。若频带取得过窄,造成棱角细节被圆滑;若频H点也在摄像机
8、S点处成像,而此时在H点处投影带取得过宽,直流成分或高频成分不能很好地被滤光栅的相位与没有放置物体时参考平面上D点的收稿日期:2006-05-15作者简介:任旭虎(1973-),男(汉族),山西闻喜人,副教授,博士研究生,主要从事信号处理、机电一体化应用研究。第31卷第1期任旭虎,等:基于小波分析的傅里叶变换轮廓术应用研究·149·相位相同,因而C,D间的相位差与物体上H点的高Δφ(x,y)=φ(x,y)-φ0(
