三維成像與傳感技術(shù)是獲取真實三維世界信息的重要方式,為重構(gòu)物體真實幾何形貌及后續(xù)的三維建模、檢測、識別等方面提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。隨著人工智能和大數(shù)據(jù)的發(fā)展,物體三維形貌數(shù)據(jù)的獲取與應(yīng)用得到越來越高的關(guān)注,也促進了三維測量技術(shù)的蓬勃發(fā)展。三維形貌測量的應(yīng)用范圍廣泛,如:人臉識別、目標(biāo)檢測、VR(虛擬現(xiàn)實技術(shù))及產(chǎn)品檢驗等方向,這也對三維測量提出了更高的要求。結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)是常用的光學(xué)三維測量技術(shù),通常使用正弦條紋編碼,測量精度可以達到幾十分之一到幾百分之一個等效波長,幀率能達到幾十kHz。由投影儀產(chǎn)生的正弦條紋實際上是通過多個像素點不同的亮度來實現(xiàn)的,而像素點是有一定尺寸限度的,因此被投射的顯示器上條紋圖案的周期不可能太小,對于需要探測小面積區(qū)域的情況反而不合適。而數(shù)字投影儀自身的響應(yīng)時間在微秒量級,低于高速相機的幀率。本文提出了一種新型結(jié)構(gòu)光投影方式,對投影原理進行了理論分析,設(shè)計了一種正弦條紋場投射模塊。該模塊具有結(jié)構(gòu)小巧、控制簡單等優(yōu)點,而且背光源使用LED芯片,響應(yīng)時間在納秒量級,理論上可以做到高速測量。論文主要研究內(nèi)容如下:1、結(jié)構(gòu)光編碼方法分析比較;分析了幾種常用的結(jié)構(gòu)光編碼...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究目的和意義
    1.2 常用的光學(xué)三維測量方法簡介
        1.2.1 飛行時間法
        1.2.2 激光三角法
        1.2.3 結(jié)構(gòu)光投影法
    1.3 結(jié)構(gòu)光投影光場的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 結(jié)構(gòu)光編碼方法分析比較
    2.1 散斑編碼
    2.2 二進制編碼
    2.3 正弦相位編碼
        2.3.1 傅里葉變換輪廓術(shù)
        2.3.2 相移輪廓術(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 相移法三維測量系統(tǒng)光場投影分析比較
    3.1 DLP數(shù)字投影技術(shù)簡介
        3.1.1 gamma簡介
        3.1.2 gamma校正
    3.2 方波二進制散焦
    3.3 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)
    3.4 三級性正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)
    3.5 最優(yōu)脈沖寬度調(diào)制技術(shù)
    3.6 二進制抖動技術(shù)
    3.7 本章小結(jié)
第四章 基于二進制正弦圖案的新型條紋投影技術(shù)研究
    4.1 原理分析
    4.2 光擴展方向偏離的影響分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 基于新型條紋投影的三維測量實驗研究
    5.1 四步相移法原理
    5.2 相位展開
    5.3 實驗系統(tǒng)搭建
    5.4 實驗結(jié)果與分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文研究總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻碩期間的研究成果



本文編號：3756506