改进的条纹投影相位高度映射模型及标定法：高速三维测量的关键

本文主要探讨了"条纹投影相位高度转换映射模型及其标定方法"这一主题，针对提高条纹投影三维测量系统的测量速度和精度提出了创新性解决方案。条纹投影测量是基于光的干涉原理，通过捕捉由投射器产生的条纹图案，然后将其转化为三维信息的一种非接触式测量技术。 首先，文章构建了一个虚拟相机坐标系，将投射器坐标系中的条纹信息映射到相机坐标系中。这种转换涉及到对条纹在两个坐标系之间几何关系的理解，包括角度、距离等参数的计算。作者通过理论分析和实验验证，设计了一种从相位数据直接转化为高度信息的映射模型。在这个模型中，特别强调了对相机镜头畸变的校正，确保了测量结果的准确性。 传统的相位高度映射可能依赖于复杂的数学运算，但通过采用查表（LUT）方法，模型的算法复杂度大大降低，从而适应高速测量的需求。这种方法允许对大量的相位数据进行快速处理，节省了时间和计算资源。 接下来，文章的核心贡献是对映射模型进行有效标定。标定是确保系统性能的关键步骤，通常需要精确的参考平面和严格的系统配置。然而，本文提出的标定方法简化了这个过程，无需额外的参考平面，并且允许相机和投射器的相对位置有一定的容错范围。通过逆向投影优化，相机参数被迭代优化，使得整个系统的性能得到提升。 实验结果显示，所提出的映射模型和标定方法能够有效地实现实时、高精度的三维测量，这对于工业生产中的高效率质量控制、精密测量和机器人导航等领域具有重要意义。 总结来说，这篇论文提供了改进的条纹投影测量技术，通过简化模型和优化标定方法，提高了测量系统的实用性，对于提高测量速度和准确性具有实际价值。这对于推动三维测量技术的发展，特别是在自动化和高精度要求的场景中，具有重要的理论和应用价值。