书书书
第
40
卷
第
10
期
中
国
激
光
Vol.40
,
No.10
2013
年
10
月
犆犎犐犖犈犛犈犑犗犝犚犖犃犔犗犉犔犃犛犈犚犛
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,
2013
基于区域二值编码方法的动态三维形貌测量
黄华权
吴庆阳
贺
威
(深圳大学电子科学与技术学院,深圳市微纳光子信息技术重点实验室,广东 深圳
518060
)
摘要
提出一种应用于结构光投影三维面形测量的 基 于 区 域 的 二 值 编 码 方 法。该方 法 根 据 被 测 物 体 表 面 的 最 大
起伏来确定区域编码范围和二值编码图案,然后利用 基 准 区 域 级 次 直 接 获 得 变 形 条 纹 的 连 续 相 位 分 布,在 保 证 可
靠性和精度的前提下有效地减少了编码图案数量,提高了测量速度;同时,设计了 用 于 动 态 三 维 形 貌 测 量 系 统 的 硬
件模块。该模块实现了
240frame
/
s
的条纹投影与同步采集,满足了动态三维形貌采集的要求。实验测量采用
6
幅
图案实现了
40frame
/
s
的三维形貌采集,实现了动态三维形貌测量,相关实验结果证明了该技术的可行性。
关键词
测量;动态三维形貌测量;二值编码;动态测量硬件模块
中图分类号
TP391.7
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
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犆犑犔201340.1008004
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120.6650
;
120.5050
;
150.6910
;
110.6880
收稿日期:
20130410
;收到修改稿日期:
20130521
基金项目:国家自然科学基金仪器专项(
61027014
)、国家自 然 科 学 基 金 青 年 项 目(
11109052
)、深 圳 大 学 应 用 技 术 开 发 项
目(
201151
)
作者简介:黄华权(
1988
—),男,硕士研究生,主要从事现场可编程门阵列嵌入式系统设计和高速三维形 貌 测 量 等 方 面 的
研究。
Email
:
huan
g
hua
q
uan
@
email.szu.edu.cn
导师简介:吴庆阳(
1973
—),男,副教授,硕士生导师,主要从事三维传感和机器视觉方面的研究。
Email
:
wu
qy
@
szu.edu.cn
(通信联系人)
1
引
言
基于数字条 纹 投 影 技 术 的三 维(
3D
)形 貌 测 量
方法
[
1-6
]
由于 其 非接 触、测 量范 围 大、高 精 度、易 于
实现自动化等优点,已 经 得到 大 量深 入 的研 究 并获
得了广泛的应用。近 年来,基 于数 字 条纹 投 影的 动
态三维形貌测量技术
[
7-10
]
引起了 人们 的广 泛 关注。
其中典型 方 法 是 傅 里 叶 变 换 轮廓 术
[
11
]
。 该 技术 只
需投影一帧正弦光栅 便可 实 现三 维 形貌 测 量,但该
10080041