时间相位解包裹算法仿真与实验研究

发布时间：2021-09-24 19:16

　　为提高基于编码光栅的物体三维轮廓重构的精度,消除多频时间相位解包裹算法的相位跳跃性误差。采用一种改进的三频相位解包裹算法,通过相位与光栅节距的关系,实现了精准的相位解包裹。相比于传统方法和已提出的方法,提出的方法解相精度更高。通过仿真分析可得,改进方法展开相位无跳跃性误差,无需相位矫正,且在外加较大干扰的情况下也不会产生2π周期性误差,减小了相位解包裹的非线性误差。通过实验分析可得该方法实现了较高精度的物体三维轮廓重构。 

【文章来源】：计算机仿真. 2020,37(02)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

三频外差解相原理

式中:A、B为常量,参数设置为A=128,B=127;整数m为相移索引,采用四步相移算法即n=4,N=4,m=0,1,2,3;q(i)为条纹周期数,参数设置为q(i)=70,64,59;W=1024表示投影仪的纵向分辨率。由式(8)生成3种频率,12幅投影光栅,周期数为70的投影光栅的可视化效果如图2所示,图2(a)～图2(d)分别为1～4幅投影条纹图案。2.2 改进的相位解包裹算法

表1 投影条纹扰动分布 序号 条纹 扰动1 扰动2 扰动3 1 G1 +19 +50 -100 2 G2 +15 +45 +140 3 G3 -13 -30 -200 4 G4 -17 -28 +156 5 H1 +14 -76 -123 6 H2 -10 +59 +234 7 H3 -10 +68 -120 8 H4 +10 +32 +248 9 I1 +18 +45 -213 10 I2 +15 -78 -341 11 I3 -14 -65 +231 12 I4 -14 -43 -150图4 添加扰动2的相位展开效果

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于编码光栅的空间不连续三维物体表面的绝对相位获取方法[J]. 肖素枝,陶卫,赵辉.  光学学报. 2016(12)
[3]多频外差原理相位解包裹方法的改进[J]. 陈松林,赵吉宾,夏仁波.  光学学报. 2016(04)
[4]一种新的基于条纹投影的三维轮廓测量系统模型[J]. 安冬,盖绍彦,达飞鹏.  光学学报. 2014(05)
[5]基于多频外差原理的相位校正及匹配方法研究[J]. 黄亚楠,娄小平.  应用光学. 2014(02)
[6]基于最小范数的四种相位解包裹算法比较[J]. 王华英,刘佐强,廖薇,于梦杰,高亚飞.  中国激光. 2014(02)
[7]基于多频外差原理的相位解包裹方法[J]. 陈玲,邓文怡,娄小平.  光学技术. 2012(01)
[8]基于辅助参考线的光栅投影轮廓测量系统及标定方法[J]. 王涛,孙长库,石永强,王鹏.  光学学报. 2011(01)
[9]基于双频投影条纹的全自动相位解包裹方法[J]. 雷志辉,李健兵.  光学学报. 2006(01)
[10]相位测量轮廓术中三维坐标校准新方法[J]. 宋万忠,苏显渝,曹益平,向立群.  光学学报. 2003(03)

博士论文
[1]基于数字光栅投影的结构光三维测量技术与系统研究[D]. 李中伟.华中科技大学 2009



本文编号：3408299