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用于非均勻條紋的二值時空編碼相位展開方法

發(fā)布時間:2018-04-05 16:00

  本文選題:光學(xué)三維測量 切入點(diǎn):非均勻條紋相位展開 出處:《紅外與激光工程》2017年04期


【摘要】:為解除現(xiàn)有非均勻條紋解相位方法對系統(tǒng)測量精度的限制,提出一種非均勻條紋的二值時空編碼解相位方法。由標(biāo)準(zhǔn)非均勻條紋的截?cái)嘞辔环辞蠼財(cái)嘞辔环纸缇,對分界線進(jìn)行二值編碼與解碼。采用四步相移法,只需三幅輔助編碼圖像即可準(zhǔn)確獲得非均勻條紋的絕對連續(xù)相位。建立非完全約束系統(tǒng),利用二次多項(xiàng)式擬合絕對相位與物體深度關(guān)系,通過仿真實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)有方法比較,拱橋形物體各對稱點(diǎn)高度差值的均值和均方差分別降低了65%和51%;長方體測量誤差的均值和均方差分別降低了95%和90%;同時,利用該方法對實(shí)際長方形物體表面進(jìn)行測量,與三坐標(biāo)測量儀的測量結(jié)果比較,平均誤差僅為0.64%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:所述方法可提高非均勻條紋相位展開質(zhì)量,在減少投影圖像幅數(shù)的情況下,提高測量精度。
[Abstract]:In order to remove the limitation of the existing non-uniform fringes' phase resolution methods on the measurement accuracy of the system, a binary space-time coding method for resolving the phase of inhomogeneous fringes is proposed.The truncation phase dividing line of standard inhomogeneous fringe is inversely obtained, and the binary coding and decoding of the dividing line are carried out.Using the four-step phase shift method, the absolute continuous phase of the inhomogeneous fringe can be accurately obtained by using only three auxiliary coded images.An incomplete constrained system is established. The relationship between absolute phase and object depth is fitted by quadratic polynomial, and the simulation results are compared with existing methods.The mean and mean square deviation of the height difference of each pair of weighing points of arch bridge are reduced by 65% and 51% respectively, the mean and mean deviation of cuboid measurement error are reduced by 95% and 90%, respectively. At the same time, the method is used to measure the surface of actual rectangular object.The average error is only 0.64 when compared with the result of CMM.The experimental results show that the proposed method can improve the quality of phase unwrapping of non-uniform fringes and improve the measurement accuracy under the condition of reducing the amplitude of projected images.
【作者單位】: 河北工業(yè)大學(xué)機(jī)器人及自動化研究所;中國民航大學(xué)天津市民用航空器適航與維修重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然基金委員會與中國民用航空局聯(lián)合資助(U1433117) 中國民航科技重大專項(xiàng)(MHRD20130104) 中國民航大學(xué)天津市民用航空器適航與維修重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金
【分類號】:TP391.41

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本文編號:1715450

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