液晶投影仪正弦条纹法：三维传感与去包裹技术新进展

"基于正弦条纹投影的三维传感及其去包裹处理" 本文主要探讨了利用液晶显示（LCD）投影仪生成的正弦条纹进行三维形貌测量的技术，特别是聚焦于解决“去包裹”这一关键问题。在三维传感领域，非接触式光学测量方法因其高分辨率、快速性和数据获取能力而受到青睐。其中，相移法作为一种有效的方法，能够克服傅里叶变换法的一些局限性，如更小的计算量、对陡峭表面的适应性以及抗静态噪声能力的增强。 液晶显示投影仪能够灵活生成各种模式的条纹，因此在生成正弦型光栅方面具有显著优势，适合用于相位测量的三维传感。文章中，作者运用四步相移技术，通过LCD投影仪投射正弦条纹到物体表面，然后捕获由物体形状导致的相位变化，从而获取物体的三维信息。 然而，相位测量过程中产生的“包裹”现象是一个挑战，因为它导致连续的相位信息被错误地分割成不连续的段。为了处理这个问题，作者提出了新的去包裹策略，特别针对大面积相位间断区和含有离散相位间断点的条纹图。这些策略旨在准确识别模板并有效地处理包裹问题，以提高测量的精度和鲁棒性。 文章中提到了现有的多种去包裹方法，包括支切法、最小梯度生成树法、条纹调制度分析方法、细胞自动机算法、稳态婚姻算法、最小价格匹配算法以及基于形态学的算法。尽管每种方法都有其适用场景，但面对复杂条纹图缺陷时，它们仍存在局限性。因此，作者提出的新型处理方法对于解决三维传感自动化过程中的解包裹难题具有重要意义。 通过实际测量和计算结果的展示，文章证实了新方法的有效性，特别是在处理由阴影、盲区或者物体表面的孔洞等引起的大型相位间断问题上。这对于提高三维传感在工程设计、质量控制、机器人、高速在线检测、医学诊断等多个领域的应用性能具有积极的影响。