书书书
第
28
卷
第
7
期
光
学
学
报
Vol.28
,
No.7
2008
年
7
月
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2008
文章编号:
02532239
(
2008
)
07129105
改进傅里叶变换轮廓术的测量算法研究
毛先富
苏显渝
陈文静
荆海龙
(四川大学光电科学技术系,四川 成都
610064
)
摘要
提出一种适用于更普遍情况的计算方法,推导了投影装置与成像装置双瞳不等 高且 双轴不 共面 时的条 纹获
取公式,推导出新的相位获取公式以及相位高度映射公式,使得系统可以在双瞳连 线不平 行参 考面,且 双光 轴也不
共面时进行正确的三维测量。与传统的傅里叶 变 换轮 廓术 (
FTP
)相比,该算 法 实验 系统 的 搭建 更容 易,投 影装 置
和成像装置的摆放位置可以随意移动以方便全场条纹的 获取;与改 进的傅 里叶 变换轮 廓术(
IFTP
)相 比,只 需要 对
系统测量三个长度量,系统参量的获取更容易和准确,从而误差变小,测量结果更加接近真实。
关键词
光学测量;傅里叶变换轮廓术;改进傅里叶变换轮廓术;相位高度映射
中图分类号
O438
文献标识码
A
doi
:
10.3788
/
AOS20082807.1291
收稿日期:
20071211
;收到修改稿日期:
20071225
基金项目:国家自然科学基金资助项目(
60677028
,
60527001
)资助课题。
作者简介:毛光富,男,博士研究生,主要从事信息光学及三维数字图像处理等方面的研究。
Email
:
mx9971f
@
163.com
导师简介:苏显渝(
1944-
),男,教授,博士生导师,主要从事信息光学和光学三维传感技术等方面的研究。
Email
:
x
y
su
@
email.scu.edu.cn
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1
引
言
傅里叶变 换 轮 廓 术 (
FTP
)
[
1
]
自
1983
年 被
M.
Takeda
等 提 出 以 来,得 到 了 广 泛 而 深 入 的 研
究
[
2
~
16
]
。针对传统傅里叶变 换轮廓 术 测量的局 限,
众多研究者提出了 各种改进 的 测量方法,在投影系
统的出瞳与成像系统入瞳不等高且投影系统出射光
轴与摄像系统入射 光轴不共 面 时
,也 能 进行较为 准
确的 测 量
[
13
]
。 虽 然 这 种 改 进 的 傅 里 叶 变 换 轮 廓
术
[
13
]
(
IFTP
)使 系 统 变 得 比 较 灵 活,但 是 由 于 测 量
时需要引入的系统 参量较多
,而 且 要进行不 易 得到
精确值的角度的测量,给最终测量带来额外的误差,
进而影响三维面形恢复的精度。
在改进的傅里叶变换轮 廓术
[
13
]
的基础上,考 虑
到系统参量测量的 准确性,推导了投 影 装置与成 像
装置双瞳不等高且 双 轴不共面 时 的条纹获 取 公式,
并得出新的条纹描 述 公式及新 的 高度的计 算 方法。
不但使搭建
FTP
测量装置更加方便灵活,可以随意
移动投影装置和成像装置的摆放位置以方便全场条