直接相位测量偏折术 (Direct Phase Measuring Deflectometry,DPMD)解决了非连续镜面物体的测量问题,其通过数学模型直接建立了相位与深度之间的关系。在DPMD系统中,采用液晶显示屏 (Liquid Crystal Display,LCD)显示具有高对比度的条纹图案,通过相机采集经被测镜面反射的变形条纹图像,但是LCD透明层的折射效应导致DPMD测量结果出现误差。因此,提出了一种补偿DPMD系统中显示屏折射效应的方法。先建立单层折射模型,并利用光线方程标定透明层厚度及折射率。然后利用系统几何关系标定折射角角度。最后基于标定好的参数计算偏移量,对系统的深度数据进行补偿。对一个镜面台阶和一个凹面镜进行了测量,结果表明,测试精度提高了30%。因此,该方法有效提高了偏折术的测量精度。

基于条纹反射的相位测量术被广泛用于获取镜面物体的表面三维形貌数据,系统标定是相位测量术中重要的一步,它直接决定了测量结果的精度。提出一种基于相位信息获得系统模型中未知参数的方法,建立相位和深度间的直接关系,并对比了采用相位信息和传统几何特征标识点棋盘格标定显示屏外部参数的准确度,证明了在离焦状态下,采用相位信息的方法具有更高的精度。使用标定好的系统测量了一个凹面镜和一个具有不连续反射表面的台阶工件,得到系统测量结果的误差约为22 μm。实验结果表明所提方法可以精确地标定系统参数,并能获得高精度的三维测量数据。