隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,三維輪廓測量技術(shù)的需求也在日益增加。近年來,相移法三維輪廓成像技術(shù)作為目前使用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)光三維輪廓測量技術(shù),在眾多領(lǐng)域,如醫(yī)學(xué)、質(zhì)量控制、機械工程、機器人引導(dǎo)和工業(yè)檢測等具有非常大的應(yīng)用前景。對于三維輪廓測量技術(shù)而言,測量精度是其非常重要的一個指標(biāo),而光源的調(diào)制方式是影響其的一個重要因素。本文的研究方向是,搭建基于聲光調(diào)制和MEMS振鏡掃描的相移法激光三維成像系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上,研究正弦調(diào)制激光的不同方式對于探測精度的影響。1.從三種不同的條紋投影方式出發(fā),綜述了國內(nèi)外在相移法成像技術(shù)方面的研究進(jìn)展,闡述了各自的優(yōu)劣;并總結(jié)了采用聲光調(diào)制和MEMS振鏡掃描搭建相移法成像系統(tǒng)的優(yōu)勢。2.介紹了相移法成像的相關(guān)原理,包括相移法、掃描投影原理及解算模型,相位展開算法,系統(tǒng)標(biāo)定的原理;對相移法三維成像的精度進(jìn)行了分析,確定了衡量探測精度的誤差計算方法;確定了本論文的理論仿真和實驗的研究方案。3.根據(jù)成像原理設(shè)計了仿真實驗并成功還原了平面和球面,證實相移法成像的可行性;在此基礎(chǔ)上研究了CCD圖像存儲格式和存儲深度、噪聲、正弦調(diào)制的調(diào)制深度、調(diào)制頻率和非正弦化誤差對探測精度... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

相位補償前（左）和相位補償后（右）[13][14]

相移系統(tǒng)成像結(jié)果（左）和Kinect相機成像結(jié)果（右）[14]-2-

[15]等人基于聲光調(diào)制研制了一種結(jié)構(gòu)光投影儀（如圖1-3），相比其他投影方式，這種系統(tǒng)具有更高的投影精度和投影速度，其投影頻率可達(dá)到100KHz 20MHz。下圖為通過該系統(tǒng)對飛機模型的三維重建實驗結(jié)果。圖1-3基于聲光調(diào)制的結(jié)構(gòu)光投影儀（左）和飛機模型的三維重建結(jié)果（右）[15]2012年，日本Saitama Medical大學(xué)的Toshitaka[16]等人利用MEMS掃描技術(shù)搭建了相移三維成像系統(tǒng)；2014年，在此系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加入三色條紋投影技術(shù)和應(yīng)用格雷碼編碼方法[17]，進(jìn)一步提高了探測速度。該系統(tǒng)的探測頻率達(dá)到了60fps，探測精度為0.5mm。1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)的相關(guān)研究工作發(fā)展得較晚，但目前已有許多研究人員在這方面取得了不錯的成果。同樣地，國內(nèi)研究人員的工作按條紋投影的方式劃分，也主要劃分為這三類


本文編號：2911389