基于投影仪伽马校正的三维形状测量系统相位误差补偿方法

本文档探讨了一种针对基于相位移法的三维形状测量系统中的相位误差补偿方法。作者Song Zhang和Peisen S. Huang来自哈佛大学数学系和纽约州立大学石溪分校机械工程系，他们共同关注的问题是商业投影仪在投射相位模式时由于非线性 gamma 值导致的显著相位测量误差，进而影响形状测量精度。 传统的相位移技术依赖于周期性波形进行形状测量，然而，投影仪的非线性 gamma 曲线使得投射的相位模式偏离理想正弦波，这成为影响测量准确性的关键因素。论文的核心贡献在于，他们发现这种非正弦波形引起的相位误差仅取决于投影仪的非线性特性，而非其他复杂因素。 为了克服这一问题，他们提出了一种创新的相位误差补偿策略。首先，通过对投影仪的非线性 gamma 进行校准，研究人员能够确定其与相位误差之间的关系。通过计算这种非线性影响，他们建立了一个存储了相位误差值的查找表。这个查找表的作用是在实际测量过程中，能够快速查询并抵消由于投影仪非线性带来的误差，从而大大提高测量系统的精度和稳定性。 这种方法的优势在于其简便性和实用性，尤其对于那些广泛采用商业投影仪作为光源的三维形状测量系统而言。通过这样的补偿，系统能够在保持成本效益的同时，提升其测量结果的可靠性，对于精密工业、机器人技术以及光学工程等领域具有重要意义。这篇论文提供了一种实用的解决方案，有助于改善基于相位移法的3D形状测量系统的性能，减少误差，提高测量质量。