光栅投影轮廓术关键技术研究

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2、９００１学号；殷福亮指导教师完成日期：２０１５年３月夫連巧义夫＃ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ光栅巧彭轮廊术关键技术研究论文作者签名：Ｖ指导教师签名：和約古ｊ论文评阅人１；２评阅人；３评阅人；４；评阅人５评阅人；答辩委员会主席亦＇杉髓ｔ；＿委员１；滅奏徽２■＾起毅愁委员：１委员３；Ｖｔｈ救渡４；１锁ｉ衣委员答辩日期；斗ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＫｅｙＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆＦｒｉｎｇｅＰｒｏｊｅｃ

3、ｔｉｏｎＰｒｏｆｉｌｏｍｅｔｒｖ’ＡｕｔｉｏｒｓＳｉｇｎａｔｕｒｅ：（３ｊ＾Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ、ｓｉｇｎａｔｕｒｅ：Ｒｅｖｉｅｗｅｒｓ；ＥｘａｍｉｎｉｎＣｏｍｍｉｔｅｅＣｈａｉｒｍａｎ：ｇ．ＳｃｆＬＸｉｆＶｆＥｘａｍｉｎｉｎＣｏｍｍｉｔｔｅｅＭｅｍｂｅｒｓ：ｇ）ｆ作Ｎ＞－＼ＭＰｆ＾＾＜？ＰｆＤａｔｅｏｆ：〇化１ｄｅｆｅｎ化呼大连理Ｘ大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引

4、用内容和致谢的地方外Ｉ本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果也不包含其他己申请，学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究巧做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：尤輪織稔爲未赫余槪作者签名：日期：２Ｗ文年月诚日＾大连理工大学博壬学位论文摘要光栅投影轮廓术是将光栅投影到物体表面，通过计算投影到物体上变形光栅像的相位。它具有非接触、高速度、离精度、大数据量，来进行物体表面Ｈ维轮廓数据的测量等优点、、、，近年来已成为Ｈ维测量领域的重

5、要研究课题，在工业制造医疗器械机器人文化遗产保护、影视娱乐等领域得到了广泛应用。虽然光栅投影轮廓术在各种应用中取得了重要进展一些，但在相位展开、系统标定与优化设计及Ｈ维实时测量等方面还存在问题亟待研巧解决。本文对光栅投影轮廓术中的相位展开、系统标定、镜头崎变校正、傅里叶变换轮廓术频域滤波的自动化处理等关键技术做了深入研究。本文的主要创新工作如下：（１）在相位展开方面，本文提出了改进的掩模切断二维相位展开方法。该方法采用网络流思想来建立掩模切断生成策略，便生成细的掩模切断来平衡相位分布中的残差点，；在残差点查找过程中，记录每个像素的前辈索

6、引信息并利用前辈索引信息跟踪从当前残差点到其前面最近一个前辈残差点的路径，将这个路径作为从当前残差点到其父残差点的最佳路径。本文提出；最后，用最佳路径上的所有像素点组成最终的掩模切断的掩模切断生成方法既保留了经典掩模切断方法的稳健性，又可有效阻止无用像素进入。掩模切断，使相位展开结果更平滑，隔离区域更少实，从而提高了相位展开的准确性验结果表明，与经典的掩模切断方法相比，本文掩模切断方法所生成的掩模切断更细、更准确。－口）在系统标定方面，本文提出了对散射投影的任意光学系统结构都适用的相位高一度关系。根据摄影测量理论，对参考平面和被测物

7、体表面，推导出了统的高度与绝对相位关系；然后用被测物体的相位分布减去参考平面的相位分布，推导出测量系统的相－－－位高度关系式。在此基础上，提出了相位高度关系式中参数的标定方法。该相位高度关系式在相机镜头和投影仪镜头都存在崎变的情况下，也能准确地将相位值转换为高度值。与现有方法相比，本文方法既能适应任意光学系统结构，也能有效地减少镜头崎变的影响，。仿真结果表明本文方法在测量精度方面有明显改进。一３方面出了。该方（巧相机镜头崎变校正，本文提种相机镜头崎变模型的校正方法一、法利用平面标定模板的幅图像，，在径向崎变、偏屯崎变和薄棱镜崎变均

8、存在的情况