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《三維形貌測量中基于錯位條紋的解相位方法》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、光電子激光第22卷第2期2011年2月JournalofOptoelectronicsLaserVol.22No.2Feb.2011三維形貌測量中基于錯位條紋的解相位方法*王新,達(dá)飛鵬(東南大學(xué)自動化學(xué)院,江蘇南京210096)摘要:針對光柵投影法三維測量中的相位展開問題,提出一種用四步相移法求取折疊相位的解決方案。在相移圖中,提取帶有90相移的4個單周期正弦條紋,對4個單周期正弦條紋進(jìn)行編碼組合,生成錯位條紋。測量中,攝像機(jī)獲取的錯位條紋圖像和相移圖像按灰度值相減,得到4幅條紋差圖,提取各差圖中灰度值為零的條紋,依此確定錯位條紋圖像中各個單周期正弦條紋的初始相
2、位特征,然后結(jié)合錯位條紋的編碼序列,獲取各個單周期條紋的階次。整個階次獲取過程僅需要一幅輔助條紋圖像,且算法本身具有較高的魯棒性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文算法可以對表面高度變化較為復(fù)雜的物體三維信息進(jìn)行有效提取,具有良好的實(shí)時性和準(zhǔn)確性。關(guān)鍵詞:光學(xué)測量;解相位;錯位條紋;光柵投影中圖分類號:TP391文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:10050086(2011)02024907Phaseunwrappingalgorithmusinginterlacedfringefor3Dshapemeasurement*WANGXin,DAFeipeng(InstituteofAutom
3、ation,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)Abstract:Anovelalgorithmisproposedtosolvethephaseunwrappingprobleminthreedimensional(3D)shapemeasurement.Firstly,thephasewascomputedbythefourstepphaseshiftmethod.Ineachphaseshiftfringe,asinusoidalstripewiththelengthofaperiodcouldbeacquiredatth
4、esameposition,soitcouldgetfourstripeswith90phaseshift.Thentheinterlacedfringewascomposedbycodingthefourstripes.Inthemeasurement,bysubtractingtheinterlacedfringefromthefourphaseshiftstripesacquiredfromthecamera,fourfringedifferenceimageswhichhave0valuestripescouldbegot.Thusthepositionand
5、thecharacteristicofeachstripeintheinterlacedfringecouldbedistinguished,andthencombiningwiththecomposingofthecodinginterlacedfringe,theorderofthefringecouldbeobtained.Thewholeprocessneedsonlyoneassistantimage.Theresultsofexperimentshowthatthealgorithmworkswellinthemeasurementofobjectwithcomp
6、lexsurfaceorstepheightandcangettheinformationrapidlyandexactly.Keywords:opticalmeasurement;phaseunwrapping;interlacedfringe;gratingprojection光柵條紋被物體表面高度調(diào)制,在采集到的圖像中表現(xiàn)為1引言條紋發(fā)生扭曲,通過扭曲條紋中包含的相位差值信息可計(jì)算物光學(xué)三維測量是一種非接觸、密集型測量,具有精度高、速體的高度,如何方便有效地獲取相位信息是整個測量過程中的度快、測量自動化程度高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品制造、機(jī)器視一個重要問題。在
7、研究中,相位的獲取一般被劃分為兩個階[1]段,首先是獲得物體表面的折疊相位,可通過相移法[3,4]、傅里覺、智能機(jī)器人控制、工業(yè)檢測和醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域。光學(xué)三[5~7][8]維測量技術(shù)主要包括被動測量和主動測量,前者是在自然光下葉變換法和小波變換法等方法求解。此類方法求得的[2]相位為初始相位,相位值范圍為-~,丟失了條紋的階次進(jìn)行,后者采用結(jié)構(gòu)光對物體表面進(jìn)行測量。光柵投影法是一種常用的主動測量方法,通過向物體表面投射光柵條紋,同信息。時由攝像機(jī)采集光柵在物體表面所成的像,對采集到的條紋
