虚条纹相移算法:高效三维测量新途径

2 下载量 112 浏览量 更新于2024-08-29 收藏 2.04MB PDF 举报
"一种虚条纹相移算法在结构光三维测量中的应用" 本文探讨了虚条纹相移算法在结构光三维测量中的应用,这种算法有效地解决了传统相移法的一些局限性。相移法是基于干涉原理的一种常用三维测量技术,其主要优势在于原理简单、计算速度快。然而,它通常需要获取至少三幅以上的干涉图像,并且在实际操作中实现精确的相移量较为困难,这可能导致测量误差。 虚条纹相移算法则提供了一种创新的解决方案。该算法仅需采集一幅原始图像,就能恢复物体的三维轮廓。首先,通过分析原始图像获取其基频值f0。接着,利用计算机生成两个具有π/2相位差的虚条纹图像,分别是cos(2πf0x)和sin(2πf0x)。这两个虚条纹图像与原始图像进行混叠操作,随后对混叠后的图像进行低通滤波处理,以减少高频噪声并平滑数据。最后,结合相移算法,可以准确地恢复出物体的三维信息。 这种方法的优势在于,它既保留了相移法的高效性和简洁性,又避免了多帧图像采集的需求,同时解决了实际应用中难以实现精确相移的问题。对于非陡变物体的测量,低通滤波器的噪声抑制特性尤其有用,能够有效地去除高频噪声,提高测量的精度和稳定性。 关键词:测量、三维轮廓测量、投影条纹、相移法、虚条纹 该研究发表在中国激光的光学前沿——光电技术专刊上,由南京理工大学电子工程与光电技术学院的作者完成。该工作对于理解和改进结构光三维测量技术具有重要意义,为相关领域的研究者提供了新的思路和技术手段。