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“S”型二元编码的正弦结构光模板设计与实验研究

发布时间:2021-11-18 22:32
  正弦结构光场普遍应用于精密光学的三维测量,其正弦性直接或间接影响三维测量的精度。根据正弦条纹的周期性和对称性等几何特征,以计算机产生的标准正弦条纹单个周期作为编码对象,提出一种"S"型路径误差扩散的二元编码方法。整个正弦结构光模板通过周期性复制编码单元来实现,再通过高分辨率光刻技术加工制作在镀铬玻璃基板表面上。模板调制照明光源后,表征二元编码特征的高频信息直接被投影光学系统滤波,而表征正弦条纹信息的低频信息得以保留,从而实现正弦结构光场。最后建立光学系统的光学传递特性模型,对其固有的低通滤波机制进行解释。通过计算机模拟和实验进行验证,结果表明提出的正弦结构光场编码方法和制作工艺具有可行性。 

【文章来源】:激光与光电子学进展. 2020,57(15)北大核心CSCD

【文章页数】:9 页

【部分图文】:

“S”型二元编码的正弦结构光模板设计与实验研究


"S"型误差扩散编码

条纹,条纹,正弦,相移


为了评估上述二元编码设计结果的表现,采用四步相移法计算相位,并与待编码的正弦条纹进行比较。图3(a)和3(b)分别为图2(a)和2(c)作四步相移后的结果,图3(c)和3(d)分别为图3(a)和3(b)四步相移条纹中第20行的强度分布,其中1,2,3,4分别对应四步相移曲线。四步相移的强度分布分别表示为图3 模拟结果。(a)正弦条纹四步相移;(b)“S”型路径编码的正弦条纹四步相移;(c)正弦条纹四步相移第20行强度分布;(d)“S”型路径编码的正弦条四步相移第20行强度分布;(e)“S”型编码正弦条纹(b)与标准正弦条纹(a)的相位误差分布

误差分布,正弦,条纹,相移


图2 二元编码。(a)正弦条纹;(b)编码结果;(c)滤波后的条纹根据(15)~(18)式,采用四步相移算法计算得到截断相位,截断相位取值范围为[-π,+π],其计算表达式为

【参考文献】:
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本文编号:3503746

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