在相位测量轮廓术中，测量系统中投影仪等存在的非线性响应大大影响了相位测量的精度，因此，如何快速高效地消除系统中的非线性误差是提高测量精度的关键。本文建立了相位误差的精确模型，并提出了一种基于相位误差精确模型的相位提取方法，利用高步数相移算法预先标定各频谱分量的比例关系，再通过迭代运算即可得到高精度的相位分布。实验结果表明，该方法可有效补偿非线性误差，从而大大提高相位测量精度，同时，由于各频谱分量是通过高步数相移预先标定的，仅三步相移即可得到高精度相位分布，满足了快速、实时的测量要求。
非线性相位误差 相位误差补偿 相位测量轮廓术 后处理 nonlinear phase error phase error compensation phase measuring profilometry(PMP) post-processing
Author Affiliations
Abstract
1 Opto-Electronic Department, Sichuan University, Chengdu 610065, China
2 School of Aeronautics and Astronautics, Sichuan University, Chengdu 610065, China
In this Letter, the periodical errors, which are caused by the nonlinear effect of the commercial projector and camera, are analyzed as a more generic single-coefficient model. The probability density function of the wrapped phase distributions is used as a tool to find the compensation coefficient. When the compensation coefficient is detected, on the premise of ensuring accuracy, a correlation algorithm process is used to replace the traditional iterative process. Therefore, the proposed algorithm improves the efficiency of coefficient detection dramatically. Both computer simulation and experiment show the effectiveness of this method.
nonlinear response phase error probability density function three-dimensional sensing Chinese Optics Letters
2021, 19(10): 101201
1 四川大学 电子信息学院，四川 成都 610065
2 中国工程物理研究院 流体物理研究所，四川 绵阳 621999
提出基于传像束传像和双目结构光相结合的三维测量系统，实现对无法直接成像场景，如爆轰、冲击等环境下的小视场物体三维面形测量。测量时，结构光直接投影到待测物体表面，变形条纹图像首先被成像到传像束前端面，再被传递到传像束后端面，并最终被成像到相机像平面，再由三频相位展开技术计算出对应相位分布后，即可根据双目匹配计算出待测物体高度。实验表明，传像束系统能完成高精度的微小物体三维形貌重建，且由于传像束的引入，增加了测量系统的灵活性。
