相位編碼結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-16 21:37
結(jié)構(gòu)光(SL)技術(shù)由于其非接觸,高分辨率,高速度和全場自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛開發(fā)用于三維(3D)測量。條紋投影輪廓術(shù)(FPP)是三維測量中應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)光技術(shù)之一,例如逆向工程、工業(yè)檢測、制造和機(jī)器人導(dǎo)航。FPP系統(tǒng)將條紋圖投影到被測物體上,并記錄被物體調(diào)制后的變形條紋圖,然后利用特定的條紋分析方法,使用處理/分析系統(tǒng)從記錄的圖像中計(jì)算出調(diào)制相位。提取相位的準(zhǔn)確性直接影響被測物體的三維重建結(jié)果。本論文旨在提高基于相位編碼結(jié)構(gòu)光的三維測量系統(tǒng)的性能,力圖為條紋投影輪廓術(shù)拓寬實(shí)用范圍奠定理論基礎(chǔ)。針對(duì)投影儀非線性Gamma標(biāo)定和矯正、分段量化相位編碼方法和基于N步相移的三維測量方法等關(guān)鍵問題進(jìn)行如下研究工作:1、研究了傳統(tǒng)相位編碼方法及其一系列改進(jìn)方法。碼字在基于相位編碼的相位解包裹方法中具有重要意義,每個(gè)相位編碼條紋用一個(gè)唯一的碼字標(biāo)記,然后用于確定條紋級(jí)次。然而,傳統(tǒng)的相位編碼方法相鄰碼字之間的差值為1,相鄰碼字之間的差值過小。由于系統(tǒng)的非線性效應(yīng)和離焦影響,在高頻條紋情況下條紋級(jí)次的計(jì)算容易產(chǎn)生誤差,從而導(dǎo)致相位展開誤差。傳統(tǒng)相位編碼方法受到碼字?jǐn)?shù)量的限制,導(dǎo)致條紋數(shù)量不能過大,影響...
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 相移算法
1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 相位編碼方法
2.1 引言
2.2 傳統(tǒng)相位編碼方法
2.3 雙相位編碼方法
2.4 彩色相位編碼方法
2.5 分段相位編碼方法
2.6 本章小結(jié)
第3章 投影儀Gamma標(biāo)定與矯正
3.1 引言
3.2 被動(dòng)相位誤差補(bǔ)償
3.3 主動(dòng)投影預(yù)矯正
3.3.1 非線性Gamma模型
3.3.2 預(yù)矯正原理
3.3.3 聚焦投影仿真與分析
3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于分段量化相位編碼的三維測量方法
4.1 引言
4.2 相關(guān)研究工作與分析
4.3 量化相位編解碼原理
4.3.1 相位編碼原理
4.3.2 相位解碼原理
4.4 仿真與分析
4.5 實(shí)驗(yàn)論證
4.6 本章小結(jié)
第5章 基于N步相移的三維測量方法
5.1 引言
5.2 相關(guān)研究工作與分析
5.3 復(fù)合計(jì)算框架
5.3.1 求解包裹相位和Mask
5.3.2 計(jì)算條紋級(jí)次
5.3.3 條紋級(jí)次矯正
5.3.4 計(jì)算絕對(duì)相位
5.4 仿真與分析
5.5 實(shí)驗(yàn)論證
5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在校期間的研究成果情況說明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[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]基于雙目視覺的工件尺寸在機(jī)三維測量[J]. 全燕鳴,黎淑梅,麥青群. 光學(xué)精密工程. 2013(04)
[3]三維激光掃描在文物考古中應(yīng)用述評(píng)[J]. 魏薇,潛偉. 文物保護(hù)與考古科學(xué). 2013(01)
[4]基于VTK的醫(yī)學(xué)圖像交互式三維測量技術(shù)研究[J]. 袁杲,葉峰,楊玲,謝明元. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2008(13)
[5]Fringe Projection Measurement System in Reverse Engineering[J]. 林朝輝,何海濤,郭紅衛(wèi),陳明儀,石璇,俞濤. Journal of Shanghai University. 2005(02)
碩士論文
[1]結(jié)構(gòu)光三維重建中編解碼技術(shù)研究[D]. 韓云龍.電子科技大學(xué) 2017
本文編號(hào):3190441
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 相移算法
1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 相位編碼方法
2.1 引言
2.2 傳統(tǒng)相位編碼方法
2.3 雙相位編碼方法
2.4 彩色相位編碼方法
2.5 分段相位編碼方法
2.6 本章小結(jié)
第3章 投影儀Gamma標(biāo)定與矯正
3.1 引言
3.2 被動(dòng)相位誤差補(bǔ)償
3.3 主動(dòng)投影預(yù)矯正
3.3.1 非線性Gamma模型
3.3.2 預(yù)矯正原理
3.3.3 聚焦投影仿真與分析
3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于分段量化相位編碼的三維測量方法
4.1 引言
4.2 相關(guān)研究工作與分析
4.3 量化相位編解碼原理
4.3.1 相位編碼原理
4.3.2 相位解碼原理
4.4 仿真與分析
4.5 實(shí)驗(yàn)論證
4.6 本章小結(jié)
第5章 基于N步相移的三維測量方法
5.1 引言
5.2 相關(guān)研究工作與分析
5.3 復(fù)合計(jì)算框架
5.3.1 求解包裹相位和Mask
5.3.2 計(jì)算條紋級(jí)次
5.3.3 條紋級(jí)次矯正
5.3.4 計(jì)算絕對(duì)相位
5.4 仿真與分析
5.5 實(shí)驗(yàn)論證
5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在校期間的研究成果情況說明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[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]基于雙目視覺的工件尺寸在機(jī)三維測量[J]. 全燕鳴,黎淑梅,麥青群. 光學(xué)精密工程. 2013(04)
[3]三維激光掃描在文物考古中應(yīng)用述評(píng)[J]. 魏薇,潛偉. 文物保護(hù)與考古科學(xué). 2013(01)
[4]基于VTK的醫(yī)學(xué)圖像交互式三維測量技術(shù)研究[J]. 袁杲,葉峰,楊玲,謝明元. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2008(13)
[5]Fringe Projection Measurement System in Reverse Engineering[J]. 林朝輝,何海濤,郭紅衛(wèi),陳明儀,石璇,俞濤. Journal of Shanghai University. 2005(02)
碩士論文
[1]結(jié)構(gòu)光三維重建中編解碼技術(shù)研究[D]. 韓云龍.電子科技大學(xué) 2017
本文編號(hào):3190441
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