基于光谱变换的3D测量相位移技术

"这篇研究论文提出了一种利用光谱变换进行三维测量的相位移技术。作者包括Jincheng Huo、Qingyang Wu和Xiangjun Zeng，来自深圳大学电子科技学院微纳光电信息技术重点实验室。文章于2013年2月21日提交，4月21日接受，并于5月22日在线发布。关键词包括相位移、光谱变换、三维形状测量和条纹投影。" 正文: 该论文介绍了一种新颖的3-D（三维）形状测量技术，通过光谱变换实现相位移。在传统的三维测量方法中，相位移通常需要复杂的硬件设备或精确的机械运动来实现，而这种新方法则克服了这些限制，提供了一种结构简单、无运动部件的投影系统，从而实现了高精度和高速度的相位移。 该投影系统利用三种不同波长的LED（发光二极管）作为光源。当三个LED依次点亮时，光线经过准直处理并垂直通过正弦光栅和光学相位调制器。然后，正弦光栅的图像被投射到被测物体的表面，形成一系列的干涉条纹。这些条纹的相位信息与被测物体的表面形状紧密相关。 相位移是测量的关键步骤，它涉及到将不同的相位延迟引入到条纹图案中。在这个系统中，通过调整LED的波长，可以改变投射到物体上的条纹的相位，而不需物理移动任何部件。这种方法提高了测量速度，降低了机械故障的可能性，同时也简化了系统的维护和校准过程。 光谱变换技术在此过程中起到了核心作用。通过对不同波长下条纹图案的光谱分析，可以解码出相位信息，进而推算出物体的三维形状。这种基于光谱分析的方法提高了相位恢复的准确性和稳定性，尤其是在处理动态或快速变化的测量对象时。 这项工作展示了如何结合光谱变换和多波长照明来优化3-D形状测量，提供了一种高效、精确且易于实施的解决方案。这对于工业检测、精密制造、生物医学成像等领域具有重要的应用价值，因为这些领域都对三维形貌的快速、准确测量有着强烈需求。通过这种创新技术，可以期望提高生产效率，减少人工干预，并在不牺牲精度的情况下扩大测量范围。