归一化等相面的在线三维测量像素匹配方法

发布时间：2018-03-11 16:08

本文选题：信息光学　切入点：像素匹配　出处：《红外与激光工程》2017年07期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：像素匹配是在线三维测量中的关键技术之一,提出了基于归一化等相面的在线三维测量像素匹配方法。仅投一帧正弦光栅条纹到在线运动的物体上,由CCD再依次移动相同步距时刻同步采集受物体调制的变形条纹图。利用FTP方法预测物体不同位置的相位信息并进行归一化,再以二值化等相面协助像素匹配,不仅实现了物体在各帧条纹图中的像素坐标一一对应,而且归一化减少了由于物体运动产生的不同位置相位展开起始点不一致导致的不同位置相位展开的差异性而引入的误差,同时节省了像素匹配计算量。对最大高度为8 mm的peaks函数型物体的模拟结果表明:均方差为0.021 mm,像素匹配时间上,该方法较直接用FTP方法预测得到的相位为模板进行像素匹配缩短了近2倍,同是实物测量也验证了该方法的有效性和可行性。所提方法不仅可以保证在线三维测量的精度,而且有效地提高了测量速度。
[Abstract]:Pixel matching is one of the key techniques in online 3D measurement. A method of pixel matching based on normalized isophase surface is proposed. The deformation fringes modulated by the object are collected synchronously by CCD at the time of moving phase synchronization. The phase information of different positions of the object is predicted and normalized by the FTP method, and the binary phase plane is used to assist the pixel matching. Not only the pixel coordinates of objects in each frame fringe map can be mapped one-to-one, but also the error caused by the difference of phase unwrapping in different positions caused by the inconsistency of phase unwrapping starting points in different positions caused by the motion of objects is reduced by normalization. The simulation results of the peaks function object with the maximum height of 8 mm show that the mean square deviation is 0.021 mm and the pixel matching time is 0.021 mm. The proposed method can not only guarantee the accuracy of online 3D measurement, but also reduce the pixel matching by nearly 2 times compared with the phase predicted by the FTP method directly. The method is also proved to be effective and feasible by both the physical measurement and the real object measurement, and the proposed method can not only ensure the accuracy of the online 3D measurement. Moreover, the measuring speed is improved effectively.
【作者单位】：四川大学电子信息学院;
【基金】：国家高技术研究发展计划(2007AA01Z333) 国家科技重大专项(2009ZX02204-008)
【分类号】：TP391.41

【参考文献】

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【共引文献】

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6 高大鹏;殷福亮;;傅里叶变换轮廓术中带通滤波器窗口参数的自动选取方法[J];信号处理;2014年05期

7 彭旷;曹益平;武迎春;郑素珍;;基于低调制度特征的在线三维测量方法[J];中国激光;2013年07期

8 洪琳;李春华;;小波分析在信号处理中的应用研究[J];机械制造与自动化;2012年03期

9 武迎春;曹益平;史顺平;陈德良;;基于正交双频光栅投影的在线三维检测[J];中国激光;2012年05期

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【二级参考文献】

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