资源描述：
《双频虚拟光栅投影三维测量技术.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第33卷第10期中国激光Vol.33,No.102006年10月CHINESEJOURNALOFLASERSOctober,2006文章编号:025827025(2006)1021407205双频虚拟光栅投影三维测量技术张南洋生,杨坤涛(华中科技大学光电子工程系,湖北武汉430074)摘要莫尔三维测量中的傅里叶变换轮廓术(FTP)采用单一频率进行测量,存在着由于待测物体高度变化率过大引起的相位解调困难问题。为解决该问题提出了利用双频虚拟光栅投影的三维测量方法。通过双色光干涉同时形成双频虚拟光栅,将双色干涉条纹投影到被测物体上得到被
2、物体形貌调制的变形彩色干涉条纹。变形的彩色干涉条纹经过光学接收系统成像在彩色CCD探测器上。彩色CCD探测器所接收到的是双色光通道复合的变形虚拟光栅图。通过色度学方法对同一幅彩色变形虚拟光栅图的不同色光通道进行分离,并对分离后的双频虚拟光栅调制图进行综合。既兼顾了效率,又有效地解决了被测物体高度变化率过大引起相位解调困难的问题。关键词测量;光电三维测量;虚拟光栅;空间调制;色度;干涉中图分类号TN247文献标识码AThree2DimensionalMeasurementTechnologyBasedonVirtualGrating
3、ofDoubleFrequencyZHANGNan2yang2sheng,YANGKun2tao(DepartmentofOpto2ElectronicEngineering,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan,Hubei430074,China)AbstractTheFouriertransformprofilometry(FTP)adoptedsinglefrequencyforMoirethree2dimensional(3D)measurement.Thereexi
4、stedtheproblemonphaseunwrappinginFTP.Soamethodof3Dmeasurementtechnologybasedonvirtualgratingofdoublefrequencywaspresentinthepaper.Themethodproduceddoublespacefrequencyvirtualcosinegratingbymultiplebeaminterferencewithdoublefrequencylaser.Thecolordistortedgratingwasrec
5、ordedwhenthedoublespacefrequencyvirtualcosinegratingwasprojectedontheobject.Thecolorchargecoupleddevice(CCD)camerarecordedanimageofdoublefrequencydistortedvirtualgratingcompoundedwithtwocolorchannels.Imagesofdistortedgratingwithdifferentfrequencywereseparatedfromanima
6、geofdistortedcolorgratingbychromamethod.ProfileoftheobjectwasobtainedbyprocessingandintegratingtwodistortedgratingimagesfromCCDcameraincomputer.Themethodresolvedtheproblemonphaseunwrappingoftheobjectwithlargerheightgradsandensuredmeasurementefficiency.Keywordsmeasurem
7、ent;optoelectronic3Dmeasurement;virtualgrating;spacemodulation;chroma;interference[10,11][12～14]1引言位解包裹技术和虚拟光栅方法等多种技术和方法。随着计算机硬件的飞速发展,采用图像光电三维测量技术在机器视觉、自动加工、工业处理的虚拟光栅方法和傅里叶变换轮廓术得到了更在线检测、产品质量控制、实物仿形、生物医学等领多的关注。域具有重要意义和广阔的应用前景。莫尔条纹测莫尔三维测量中的虚拟光栅方法体现在两个方[1,2]量作为光电三维测量的重要技
8、术得到了广泛的面,其一是通过干涉等方法产生空间周期性光场投[3～5]研究,在此基础上提出了诸如相移技术、莫尔条射到被测物体表面,以取代实物光栅投影;其二是通[6,7][8,9]纹细分技术、傅里叶变换轮廓术(FTP)、相收稿日期:2005210210
