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1、分类号TB96密级公开UDC681.7学校代码10500硕士学位论文（全日制学术学位）题目：多尺度正弦光栅投影扫描测量的研究英文题目：ResearchonMulti-scaleSinusoidalGratingProjectionScanningMeasurement学位申请人姓名：吴雅君申请学位学科专业：测试计量技术及仪器指导教师姓名：王选择二○一六年四月分类号TB96密级公开UDC681.7学校代码10500硕士学位论文题目多尺度正弦光栅投影扫描测量的研究英文题目ResearchonMulti-scaleSinusoidalG
2、ratingProjectionScanningMeasurement研究生姓名（签名）指导教师姓名（签名）职称教授申请学位学科名称测试计量技术及仪器学科代码080402论文答辩日期学位授予日期学院负责人（签名）评阅人姓名石端伟评阅人姓名李刚炎年月日原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名
3、：日期：年月日湖北工业大学硕士学位论文摘要在逆向工程、医疗诊断、刑事侦查、自动化检测、文物保护等领域中，集机、电、光、图像处理、计算机控制技术于一体的光栅投影测量技术，以其非接触测量、精度高、速度快等优点，具有非常广阔的应用前景。然而光栅三维投影测量技术得以实现需要解决两个关键问题：1.测量系统中相位与高度的映射关系；2.经调制的光栅条纹的相位提取。针对以上问题，本文做了如下研究：第一，分析了经典测量模型和改进测量模型的局限性，深入研究了开放式位置结构的光栅测量系统。将传统的利用世界坐标系下坐标点表征对应物点高度的方法改进为用摄像
4、机坐标系表征，建立了相位-高度-像素坐标的映射关系。第二，对投影光栅条纹进行了设计，选择基于时间编码的相移编码方法对光栅进行编码构造；在研究移相和系统随机噪声带来的误差基础上，选择合理的相移步距；通过深入研究单尺度条纹测量存在的缺陷和双尺寸条纹存在的边缘拉线问题，设计构造五组相移起点一致、周期成倍数递减的光栅相移条纹。第三，结合傅里叶变换法和相移公式法的优点，研究了快速包裹相位提取算法。由于利用该方法求出的相位仅为区间(-,)ππ的截断值，需要利用相位解包裹算法将其恢复成连续相位场。由于相位展开算法建立在空间相位场连续的基础上，因
5、此不适合表面不连续、存在突变的物体测量。针对此问题，深入研究了逐行逐列空间遍历相位展开算法、基于外差原理的多尺寸相位展开算法，设计了多尺度条纹逐级校正的展开算法，采用先疏后密的方式逐级估算衔接，直接获取高频条纹绝对相位。对各算法进行了大量基于Matlab2014a平台的仿真和实验，实现了高精度、高分辨率的相位解调效果。第四，利用系统全局隐参数标定方法，对已建立的高度-相位关系中九个参数利用基于L-M算法实现标定。关键词：光栅投影,开放位置系统结构,相位处理,多尺度校正I湖北工业大学硕士学位论文AbstractInreverseen
6、gineering,medicaldiagnosis,investigations,automatedtesting,heritageconservationandotherareas,gratingprojectionmeasuringtechnologycombinesmechanical,electrical,optical,imageprocessingandcomputercontrolhasaverybroadapplicationprospectswithitsnon-contactmeasurement,highp
7、recision,fastspeedadvantages.However,three-dimensionalprojectionmeasurementgratingtechnologyhastwokeyissuesneedtobesolved:1.mappingrelationbetweenphasemapandheightinthismeasuresystem;2.extractingthephasesofmodulationgratingfringes.Aimingatthisproblem,thisarticlemadeth
8、efollowingstudies:Thefirstofall,analyzedthelimitationsoftheclassicalmeasurementmodelandimprovedmeasurementmodel,depthresearc
