隨著工業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步,三維測量技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、質(zhì)量檢測、整形外科、人工智能等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。光學(xué)動態(tài)三維測量技術(shù)成為三維測量領(lǐng)域的一個研究熱點�；谙嘁茥l紋投影的光學(xué)三維形貌測量技術(shù)可以快速獲得高精度的三維數(shù)據(jù),是一種非常重要的光學(xué)三維測量技術(shù)。影響相移條紋投影動態(tài)三維測量精度的主要因素是運動造成的相移誤差以及局部條紋缺失。本論文在這兩個方面做了研究,探索了解決方案。論文結(jié)構(gòu)如下:（1）介紹了條紋投影測量系統(tǒng)的基本原理:相位提取方法、相位展開、三維坐標恢復(fù)。分析了測量動態(tài)物體時存在的主要問題。（2）分析了條紋投影動態(tài)三維測量真實相移量提取方法的優(yōu)缺點。提出了采用加窗傅里葉變換輔助相移法結(jié)合圖像分割和Gerchberg迭代算法提高條紋突變處的相移量提取精度,從而提高相位估計精度。（3）分析了因運動導(dǎo)致的條紋在時間和空間上局部缺失情況。提出先采用迭代法進行條紋修補,然后采用加窗傅里葉變換輔助相移法提取相移量,最后采用相移法估計相位。（4）搭建了相移條紋投影動態(tài)三維形貌測量系統(tǒng)進行對比實驗,驗證提出方法的準確性。論文的創(chuàng)新點主要有:（1）提出了加窗傅里葉變換輔助相移法... 

【文章來源】：浙江師范大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

手條紋圖

4條紋局部缺失修補研究25圖4.4第一幀手掌處分離部分條紋缺失修補第三步：分離出缺失部分頻率近似條紋后，只需用GIA迭代出條紋即可。迭代出的條紋圖再與整合到整個場景中，圖4.1(a)迭代出手掌處陰影部分條紋圖如圖4.5所示。圖4.5迭代出手掌部分缺失的條紋圖條紋缺失修補第四步：條紋缺失部分迭代完成后用加窗傅里葉分析法求相位，以獲得整個場景的相位分布。計算相位時圖4.5中手掌處迭代出的條紋并不都是全部需要的，依據(jù)缺失部分模板(圖4.3(b))取需要的數(shù)據(jù)即可。4.3條紋缺失修補模擬實驗?zāi)M實驗評估了條紋缺失修補方法的相位估計精度。模擬的物體如圖4.6所示，所用條紋圖的尺寸為600×800像素，相移量是2π/3，條紋周期為25像素。模擬物體的大小為400×400像素，假設(shè)物體以每幀十個像素的速度水平向原點運動，圖4.7(a)中沒有條紋的窗口被模擬為陰影部分，這部分圖像沒有條紋，相當于窗口邊緣的條紋頻率發(fā)生了突變，這部分區(qū)域的條紋是需要分割迭代的。因整體條紋比較復(fù)雜，想要迭代出圖4.7(a)中陰影部分的條紋需要與陰影部分周圍頻率相似的條紋，否則難以迭

4條紋局部缺失修補研究25圖4.4第一幀手掌處分離部分條紋缺失修補第三步：分離出缺失部分頻率近似條紋后，只需用GIA迭代出條紋即可。迭代出的條紋圖再與整合到整個場景中，圖4.1(a)迭代出手掌處陰影部分條紋圖如圖4.5所示。圖4.5迭代出手掌部分缺失的條紋圖條紋缺失修補第四步：條紋缺失部分迭代完成后用加窗傅里葉分析法求相位，以獲得整個場景的相位分布。計算相位時圖4.5中手掌處迭代出的條紋并不都是全部需要的，依據(jù)缺失部分模板(圖4.3(b))取需要的數(shù)據(jù)即可。4.3條紋缺失修補模擬實驗?zāi)M實驗評估了條紋缺失修補方法的相位估計精度。模擬的物體如圖4.6所示，所用條紋圖的尺寸為600×800像素，相移量是2π/3，條紋周期為25像素。模擬物體的大小為400×400像素，假設(shè)物體以每幀十個像素的速度水平向原點運動，圖4.7(a)中沒有條紋的窗口被模擬為陰影部分，這部分圖像沒有條紋，相當于窗口邊緣的條紋頻率發(fā)生了突變，這部分區(qū)域的條紋是需要分割迭代的。因整體條紋比較復(fù)雜，想要迭代出圖4.7(a)中陰影部分的條紋需要與陰影部分周圍頻率相似的條紋，否則難以迭

【參考文獻】：
期刊論文
[1]條紋投影動態(tài)3維測量中相位高精度估計[J]. 閆乾宏,李勇,江溢騰,黃凱,周星燦,陳曉鵬.  激光技術(shù). 2019(05)
[2]基于高度信息的自由曲面可編輯投影顯示技術(shù)[J]. 李彥,蘇顯渝,陳文靜.  光學(xué)學(xué)報. 2018(08)
[3]基于改進離散余弦最小二乘相位展開法的三維形貌重構(gòu)[J]. 常麗,支秋穎,劉帥.  電子測量技術(shù). 2017(12)
[4]一種新的質(zhì)量圖引導(dǎo)的路徑預(yù)測區(qū)域增長算法[J]. 劉穎,張瑞峰,陳相舟,李鏘,紀鑫,汪洋.  光電工程. 2016(01)
[5]用于工業(yè)三維點測量的接觸式光學(xué)探針[J]. 李磊剛,梁晉,唐正宗,郭成,胡浩.  光學(xué)精密工程. 2014(06)
[6]基于枝切截斷的高質(zhì)量相位解纏算法[J]. 謝捷如,崔海華.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2008(06)
[7]基于分支設(shè)置的質(zhì)量導(dǎo)引相位展開算法[J]. 路元剛,王向朝,何國田,鐘向紅,鄭德鋒.  光學(xué)學(xué)報. 2005(04)
[8]光學(xué)非接觸三維形貌測量技術(shù)新進展[J]. 陳曉榮,蔡萍,施文康.  光學(xué)精密工程. 2002(05)

博士論文
[1]三維傅里葉變換人體胸腹表面測量方法研究[D]. 孟曉亮.哈爾濱理工大學(xué) 2018

碩士論文
[1]基于立體視覺的航天器目標動態(tài)測試關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 柴志文.合肥工業(yè)大學(xué) 2019
[2]單幅條紋三維測量中相位問題研究[D]. 聶文祥.東南大學(xué) 2018
[3]基于光柵投影的快速、高精度三維測量方法研究[D]. 王鳳麗.南昌航空大學(xué) 2018
[4]條紋投影三維視覺測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 彭權(quán).合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[5]應(yīng)用雙目視覺的人體胸腹表面三維建模方法研究[D]. 高闖.哈爾濱理工大學(xué) 2018
[6]條紋投影三維測量的若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 張佰春.深圳大學(xué) 2017
[7]基于條紋投影的三維形貌及顏色紋理實時獲取方法研究[D]. 李海艷.浙江師范大學(xué) 2016
[8]非接觸三維形貌檢測方法的研究[D]. 王彬彬.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[9]激光三角法在物體三維輪廓測量中的應(yīng)用[D]. 湯強晉.東南大學(xué) 2006



本文編號：3538232