光栅投影轮廓测量新方法：辅助参考线与高精度标定

"基于辅助参考线的光栅投影轮廓测量系统及标定方法" 是一篇关于光学测量技术的学术文章，由王涛等人撰写。文章介绍了一种改进的光栅投影轮廓测量系统，该系统解决了传统系统在实际应用中的局限性，如对几何尺寸的严格要求和受限的测量基准。 在传统光栅投影轮廓系统中，通常需要精确的几何条件，这在实际操作中难以实现，同时依赖于参考平面来测量物体的相位，限制了系统的灵活性。针对这些问题，作者提出了采用辅助参考线的新型系统模型。这个模型用辅助参考线替代了参考平面，通过它们可以将相对相位转换为绝对相位。文章详细阐述了利用参考线校正相位的数学公式，并且介绍了空间映射与优化算法，这些算法用于从绝对相位计算出被测物体的真实空间坐标。 为了简化标定过程，设计了一种圆线形靶标，只需一个平面靶标就能获取靶标点的空间坐标、靶标相位以及参考线的位置信息。通过这种方式，标定步骤大大简化。文章还进行了实际测量实验，通过两幅图像成功获取了石膏头像的三维数据。通过对平面靶标的平移和旋转间距进行测量，验证了新方法的精度，结果显示靶标平移的均方差为0.02毫米，旋转的均方差为0.03度。这些结果表明，该测量方法不仅速度快，系统搭建和标定简便，而且具有高精度，具有重要的应用潜力。 关键词涉及图像处理、三维形貌测量、辅助参考线、空间映射和标定，表明文章的核心是利用这些技术提升光学测量系统的性能和实用性。该研究对于需要精确三维形貌测量的领域，如制造业、生物医学、文物修复等，有着显著的理论与实践意义。