作者单位
摘要
1 天津理工大学 电气工程与自动化学院 天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室,天津 300384
2 清华大学 精密仪器系 精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京 100084
条纹投影轮廓术用于测量高反表面时,相机成像会出现饱和区域,区域内相位信息难以提取,进而造成三维重建错误。为此,文中提出了一种分块平滑自适应条纹投影方法。首先,通过投影少量均匀灰度图,对饱和区域进行分块,根据各块的饱和程度,计算相应的初始投影强度。随后,在不饱和情况下,投射亮暗两种强度的条纹图,通过在饱和区域融合两者相位信息,实现相机到投影仪的坐标匹配,获取初始映射投影强度;然后,对初始映射投影强度进行多项式拟合,构建平滑的投影强度曲线,用于逐像素获取最佳投影强度值,同步填补了因相机与投影机分辨率差异引起的映射孔洞,最终生成自适应条纹。最后,将生成的自适应条纹投射至被测物体,进行了相位解算和三维重建。实验结果表明:所提方法只需投影少量灰度图就能生成高动态范围的自适应条纹,实现了饱和区域相位信息的完整提取。相比于现有改进方法,面形三维重建的标准偏差分别减少了40%和28.6%,有效地提高了高反表面形貌测量精度。
自适应条纹投影 三维测量 最佳投影强度 多项式拟合 孔洞填补 adaptive fringe pattern three-dimension measurement optimal projection intensity polynomial fitting hole filling 
红外与激光工程
2023, 52(5): 20220825
冯维 1,2,*徐仕楠 1,2王恒辉 1,2熊芝 1,2[ ... ]翟中生 1,2
作者单位
摘要
1 湖北工业大学 机械工程学院, 武汉 430068
2 现代制造质量工程湖北省重点实验室, 武汉 430068
高反光表面的三维面形测量是光学三维测量领域的难题之一,本文提出一种基于逐像素调制的高反光表面三维测量方法,可解决光学三维测量中因过度曝光而导致的相位信息无法获取的问题。首先,通过投影最大灰度值的灰度图识别饱和像素点的位置;然后,依据投影低灰度下横纵条纹图进行过饱和区域坐标匹配,并结合一种新的相机-投影仪强度映射关系,逐像素求解过饱和像素点的最佳投影灰度值;最后,投影重新生成自适应条纹投影序列,并结合多频外差相移法用于相位恢复和三维重建。实验结果表明:所提方法的间距平均误差和标准偏差均小于文中其他方法所得的测量值,相对于传统方法,该方法的平均误差减少了61.9%,标准偏差减少了67.7%。本文所提方法的调制度高,速度快,能保证很高的测量精度。
三维测量 逐像素调制 高反光表面 自适应条纹投影 three-dimensional measurement per-pixel modulation highly reflective surface adaptive fringe projection. 
中国光学
2022, 15(3): 488
作者单位
摘要
1 河北工业大学机械工程学院, 天津 300130
2 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
针对三维形貌测量技术中彩色物体表面反射率的非均匀性影响测量结果的问题,提出一种基于自适应条纹投影的三维形貌测量技术,该方法可避免彩色物体表面反射率非均匀的影响,提高系统的测量精度。彩色相机采集RGB光强图像,并根据物体表面颜色的反射特性计算每个像素点的最优投射光强和颜色;采集水平和垂直的正弦条纹序列,利用计算所得绝对相位值将相机图像坐标系中每一个像素点的最优投射光强和颜色映射到投影仪像素坐标系;投射自适应条纹序列进而测量彩色物体的三维形貌。实验结果表明,该方法能够有效测量彩色物体三维形貌,具有很高的测量精度。
机器视觉 自适应条纹投影 三维形貌测量 彩色物体 相位测量 
光学学报
2018, 38(8): 0815008

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