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题名先验知识辅助的条纹投影动态三维形貌测量
被引量：4
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作者
楚冬娅
张广汇
宋仁杰
张晓松
应晓霖
李勇
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机构
浙江师范大学信息光学研究所
浙江省光信息检测与显示技术重点实验室
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出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期55-63,共9页
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基金
浙江省自然科学基金资助项目(LY17F050002)。
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文摘
为改进条纹投影动态三维测量系统性能,根据动态物体三维形貌测量的特点提出了两步法测量方案:1)通过测量运动前物体或CAD模型,获得物体初始三维形貌及二维图像中特征点对应的三维坐标;2)进行物体运动变化过程的三维测量。通过检测动态图像中的特征点,根据二维、三维坐标对应关系计算物体不同时刻的运动参数,再由初始形貌估计出物体的近似形貌,以此来计算该时刻条纹图的近似相位。然后结合该近似相位及实际条纹的截断相位计算得到展开相位,最后获得该时刻物体的三维形貌。与时间相位展开法相比,该方案在相同测量精度下提高了测量速度;而与空间相位展开法相比,该方案在相同测量速度下提高了测量可靠度,并且不受条纹不连续影响。采用DLP投影仪和高速摄像机搭建了静态、动态双模式三维测量系统,实现了1280×1024点及70 f/s的三维形貌测量。实验结果表明该方案不但可以对刚体运动物体进行测量,而且对非刚体运动物体,只要其形变引起的条纹变化不超过半个周期也能够测量。同时,提出的方法对相邻时刻物体位姿变化有较大的容限。
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关键词
机器视觉
光学三维形貌测量
相位测量轮廓术
相位展开
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Keywords
machine vision
optical three-dimensional shape measurement
phase measurement profilometry
phase unwrapping
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分类号
TN206
[电子电信—物理电子学]
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题名采用LD的光源步进条纹投影三维测量系统
被引量：7
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作者
应晓霖
姚建云
张晓松
楚冬娅
李勇
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机构
浙江师范大学信息光学研究所
浙江省光信息检测与显示技术重点实验室
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出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期41-49,共9页
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基金
浙江省自然科学基金资助项目(LY17F050002)。
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文摘
在采用LED的光源步进法三维测量系统中,由于LED发散角大,在短距离内就达到较大的条纹投影面积,造成系统工作距离短。另外大功率LED发光面尺寸大导致条纹对比度低,投影高亮度、高对比度的条纹困难。为解决上述问题,提出在光源步进法投影装置中采用激光二极管(LD)作为光源,实现高亮度、高对比度相移条纹投影。采用该投影装置与双目摄像机设计了便携、高速的三维测量系统。首先利用改进的傅里叶变换轮廓术获取变形条纹相位及调制强度;接着利用激光散斑的随机性,在调制强度图中实现双目图像的粗匹配;然后在粗匹配的基础上进行条纹相位展开,利用相位实现精匹配;最后获得待测物体三维形貌。利用设计的系统进行了实验验证。系统的测量体积为360 mm×290 mm×100 mm,采集的三维数据最多为1280×1024点。实现了100 f/s的三维形貌测量速度,对平面的测量标准偏差为0.19 mm,对5个间隔距离为1.00 mm的平面进行了测量,测量距离的平均误差为0.05 mm。
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关键词
光学三维形貌测量
条纹投影
傅里叶变换轮廓术
双目匹配
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Keywords
optical three-dimensional shape measurement
fringe projection
Fourier transform profilometry
bino-cular stereo vision
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分类号
O439
[机械工程—光学工程]
TN206
[电子电信—物理电子学]
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