相位编码结构光三维测量技术研究

发布时间：2021-05-16 21:37

　　结构光（SL）技术由于其非接触,高分辨率,高速度和全场自动化的优点而被广泛开发用于三维（3D）测量。条纹投影轮廓术（FPP）是三维测量中应用最广泛的结构光技术之一,例如逆向工程、工业检测、制造和机器人导航。FPP系统将条纹图投影到被测物体上,并记录被物体调制后的变形条纹图,然后利用特定的条纹分析方法,使用处理/分析系统从记录的图像中计算出调制相位。提取相位的准确性直接影响被测物体的三维重建结果。本论文旨在提高基于相位编码结构光的三维测量系统的性能,力图为条纹投影轮廓术拓宽实用范围奠定理论基础。针对投影仪非线性Gamma标定和矫正、分段量化相位编码方法和基于N步相移的三维测量方法等关键问题进行如下研究工作:1、研究了传统相位编码方法及其一系列改进方法。码字在基于相位编码的相位解包裹方法中具有重要意义,每个相位编码条纹用一个唯一的码字标记,然后用于确定条纹级次。然而,传统的相位编码方法相邻码字之间的差值为1,相邻码字之间的差值过小。由于系统的非线性效应和离焦影响,在高频条纹情况下条纹级次的计算容易产生误差,从而导致相位展开误差。传统相位编码方法受到码字数量的限制,导致条纹数量不能过大,影响... 

【文章来源】：南昌航空大学江西省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 相移算法
    1.4 主要研究内容
第2章 相位编码方法
    2.1 引言
    2.2 传统相位编码方法
    2.3 双相位编码方法
    2.4 彩色相位编码方法
    2.5 分段相位编码方法
    2.6 本章小结
第3章 投影仪Gamma标定与矫正
    3.1 引言
    3.2 被动相位误差补偿
    3.3 主动投影预矫正
        3.3.1 非线性Gamma模型
        3.3.2 预矫正原理
        3.3.3 聚焦投影仿真与分析
    3.4 实验验证
    3.5 本章小结
第4章 基于分段量化相位编码的三维测量方法
    4.1 引言
    4.2 相关研究工作与分析
    4.3 量化相位编解码原理
        4.3.1 相位编码原理
        4.3.2 相位解码原理
    4.4 仿真与分析
    4.5 实验论证
    4.6 本章小结
第5章 基于N步相移的三维测量方法
    5.1 引言
    5.2 相关研究工作与分析
    5.3 复合计算框架
        5.3.1 求解包裹相位和Mask
        5.3.2 计算条纹级次
        5.3.3 条纹级次矫正
        5.3.4 计算绝对相位
    5.4 仿真与分析
    5.5 实验论证
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
在校期间的研究成果情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]A convenient look-up-table based method for the compensation of non-linear error in digital fringe projection[J]. Chen Xiong,Jun Yao,Jubing Chen,Hong Miao.  Theoretical & Applied Mechanics Letters. 2016(01)
[2]基于双目视觉的工件尺寸在机三维测量[J]. 全燕鸣,黎淑梅,麦青群.  光学精密工程. 2013(04)
[3]三维激光扫描在文物考古中应用述评[J]. 魏薇,潜伟.  文物保护与考古科学. 2013(01)
[4]基于VTK的医学图像交互式三维测量技术研究[J]. 袁杲,叶峰,杨玲,谢明元.  计算机工程与设计. 2008(13)
[5]Fringe Projection Measurement System in Reverse Engineering[J]. 林朝辉,何海涛,郭红卫,陈明仪,石璇,俞涛.  Journal of Shanghai University. 2005(02)

硕士论文
[1]结构光三维重建中编解码技术研究[D]. 韩云龙.电子科技大学 2017



本文编号：3190441