提出了一种基于特征匹配的非连续镜面物体三维(3D)测量方法,在保证测量精度的同时避免了不连续物面之间的积分错误问题。首先,采用图像分割方法和立体偏折术,将非连续镜面物体分割为若干个连续物面,并通过梯度积分独立计算各连续物面的3D形貌。然后,利用双目视觉技术计算连续区域内特征点的绝对空间坐标,精确定位不连续物面之间的相对位置关系。同时,提出了一种极线约束与特征描述子相结合的特征匹配方法,克服了无纹理镜面物体误匹配率高的问题。最后,结合各连续物面的形貌和空间位置重建非连续镜面物体的3D形貌。实验结果表明,本方法可以获得较好的无纹理匹配结果,且能有效实现非连续镜面物体的高精度测量。

随着集成电路、汽车行业、先进制造和天文学的发展, 条纹反射术被广泛应用于测量镜面物体的三维形貌。条纹反射术通过反射条纹图中的相位信息计算被测镜面物体的局部斜率或深度信息来恢复物体的三维形貌。为全面了解条纹反射术研究的最新进展, 本文综述了条纹反射的基本原理、反射条纹产生的方式、相位的计算方法、系统参数的标定和斜率积分获得深度数据, 同时介绍了不依赖积分过程的直接条纹反射术。通过具体的应用和实例, 指出了条纹反射术的优缺点。最后, 指出了条纹反射术未来的研究方向。该综述文章为深入研究镜面反射物体的三维面形测量提供了有益的参考。

提出一种将傅里叶与相移法结合的三维物体快速测量方法.通过时域提取精确的均值包络与频域滤波结合的方法预处理条纹, 结合基于相位半角的两步相移, 只需要两幅相移条纹图, 即可得到精确的相位信息.通过仿真和实验将本文方法与现有方法进行了分析对比, 实验结果证明, 本文方法可以获得优于现有两步相移方法的准确度, 一般测量环境下的均方根误差在3×10－3 rad以内.本文提出的方法对噪声和表面突变不敏感, 具有鲁棒性好、运算速度快、准确度高等优点, 在三维快速测量领域有较高的应用价值.

针对镜面物体三维测量系统中两显示屏无法精确平行正对的问题, 提出了一种在镜面物体三维测量系统中通过软件产生变形条纹等效两显示屏精确平行正对的方法。该方法首先采用机器视觉技术标定两显示屏的外参。然后基于所标定的外参, 利用软件编程产生等效两显示屏平行正对的变形条纹, 变形条纹通过半透半反镜后所成的像在相机坐标系内呈现前后精确平行正对的关系。最后, 利用对应两个显示屏上的变形条纹计算相应位置相位的差值, 并通过均方根误差定量评定所提出的方法。实验结果表明, 所提出的方法能将水平方向的均方根误差缩减为原来的24.21%, 竖直方向的均方根误差缩减为原来的8.15%, 从而提高三维测量系统的精度。