书书书
第
34
卷
第
5
期
光
学
学
报
Vol.34
,
No.5
2014
年
5
月
犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃
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2014
一种新的基于条纹投影的三维轮廓测量系统模型
安
冬
1
,
2
盖绍彦
1
,
2
达飞鹏
1
1
东南大学自动化学院,复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室,江苏 南京
210096
2
华中科技大学“数字制造装备与技术”国家重点实验室,湖北,武汉
( )
430074
摘要
提出一种新的光栅条纹投影轮廓测量术系统模 型,新 模 型不 要求 测 量系 统满 足 光心 连线 平 行于 参考 面、成
像系统光轴垂直于参考面以及两光轴相交于参考面上等约束条件,只需投射至参考平 面的 正弦光 栅条 纹之间 相互
平行,简化了系统校准过程,有利于现场测量。得到 的 高度 相位 映 射关 系式 中,待 标定 的系 数 与像 点的 坐 标无 关,
不需要对每一个像点进行采样,能够减少系统标定所 需 的时 间。实 验表 明:所提 方 法使 投影 装 置和 成像 系 统的 位
置校准过程简单
,提高了系统标定的速度,且具有较 高的 测量 精 度,能 够测 量 复杂 面形 的 物体,增 强了 光栅 投 影三
维测量系统的实用性。
关键词
测量;三维轮廓测量;条纹投影轮廓术;高度相位映射;标定
中图分类号
TP391.4
文献标识码
A
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:
10.3788
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犃犗犛201434.0512004
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120.5050
;
120.6650
;
100.2650
;
100.5088
收稿日期:
20131213
;收到修改稿日期:
20140123
基金项目:国家自然科学基金(
61107001
,
51175081
)、教 育部 博 士点 基金 (
20130092110027
)、江 苏省 文 物科 研课 题、华中
科技大学制造装备与技术国家重点实验室资助项目(
DMETKF2012002
)
作者简介:安
冬(
1989
—),男,硕士研究生,主要从事三维测量及图像处理等方面的研究。
Email
:
andon
g
133
@
163.com
导师简介:盖绍彦(
1979
—),男,博士,副教授,主要从事三维测量及三维人脸识别等方面的研究。
Email
:
q
xx
y
mm
@
163.com
(通信联系人)
1
引
言
光栅 投影三维测 量方法,又 称光栅投影 轮廓测
量术
(
FPP
),其原理为把光栅投影到被测物体表面,
通过对由于受物体高度调制而变形的光栅条纹进行
处理,得到代表物体高度信息的相位大小,再经过系
统标定就可以获得物体的三维轮廓信息
[
1-3
]
。它具
05120041