針對多頻外差解相法易產(chǎn)生相位跳躍性誤差的問題,提出一種基于多級條紋級數(shù)修正的相位誤差校正方法。根據(jù)疊加條紋的相位周期對疊加條紋級數(shù)進(jìn)行第一級粗修正,可有效避免由伽馬效應(yīng)以及取整函數(shù)引起的相位跳躍性誤差的累積和傳遞。優(yōu)化取整函數(shù),并利用誤差絕對相位對初始條紋級數(shù)進(jìn)行第二級精細(xì)修正。再根據(jù)修正后的條紋級數(shù)計(jì)算更為精確的目標(biāo)絕對相位。實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明,經(jīng)本文方法校正后的三維重構(gòu)模型表面平整光滑、細(xì)節(jié)清晰且無明顯色斑和色塊,對相位跳躍性誤差有明顯的改善作用,提高了結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)的魯棒性。 

【文章來源】：激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2020,57(17)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

三頻外差解相法流程

為了更好地解決上述解相過程產(chǎn)生的相位跳躍性誤差，本研究主要對第一級條紋級數(shù)Nl和第二級條紋級數(shù)Ni的求解過程以及向下取整函數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。通過Δnl的周期確定Nl，然后利用（8）式和（9）式計(jì)算再根據(jù)反向修正Ni得到N′i，最后根據(jù)（9）式計(jì)算修正后的絕對相位下面對本文方法進(jìn)行詳細(xì)闡述。4.1 基于周期判別的第一級條紋級數(shù)修正方法

如圖3所示，實(shí)線和虛線分別表示第i行的第一級條紋級數(shù)Nl和歸一化疊加包裹相位Δnl。假設(shè)第i行中Δnl第一個(gè)周期最末端元素的像素位置為Ti1，第二個(gè)周期最末端元素的像素位置為Ti2，則第n個(gè)周期最末端元素的像素位置為Tin。首先，通過尋找Δnl每個(gè)周期的最大值構(gòu)成集合M(Ti）={max(Ti1),max(Ti2），…，max(Tin）}，然后將M{Ti}對應(yīng)的像素位置存入集合Ti={Ti1,Ti2，…，Tin}中，最后再根據(jù){Ti}給Nl賦值，如在[1,Ti1）區(qū)間給N12賦值為0，在（T1+1,T2]區(qū)間給Nl賦值為1，而（Tn-1+1,Tn]區(qū)間對應(yīng)Nl為n-1，則Nl={0,1，…，n-1}即為所求Nl。為了盡可能減小噪聲對Nl的影響，在此之前可先對光柵進(jìn)行適當(dāng)?shù)母咚篂V波和非線性誤差校正。另外，為了提高算法的魯棒性，可通過選擇合適的光柵周期疊加出周期數(shù)盡可能少的Δnl。4.2 第二級條紋級數(shù)反向修正方法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)單調(diào)法的陰影區(qū)相位噪聲校正方法[J]. 陶四杰,白瑞林,王昌龍.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2020(02)
[2]基于多頻外差的全頻解相方法[J]. 劉飛,李佳鑫,賴俊霖,何春橋.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2019(01)
[3]多頻外差原理相位解包裹方法的改進(jìn)[J]. 陳松林,趙吉賓,夏仁波.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]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)
[5]基于多頻外差原理的相位校正及匹配方法研究[J]. 黃亞楠,婁小平.  應(yīng)用光學(xué). 2014(02)
[6]基于多頻外差原理的相位解包裹方法[J]. 陳玲,鄧文怡,婁小平.  光學(xué)技術(shù). 2012(01)
[7]一種新的相位法三維輪廓測量系統(tǒng)模型及其標(biāo)定方法研究[J]. 蓋紹彥,達(dá)飛鵬.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2007(09)

博士論文
[1]基于數(shù)字光柵投影的結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)與系統(tǒng)研究[D]. 李中偉.華中科技大學(xué) 2009



本文編號：3611607