徐天义:基于条纹反射的镜面物体三维形貌测量方法研究论文

徐天义:基于条纹反射的镜面物体三维形貌测量方法研究论文

本文主要研究内容

作者徐天义(2019)在《基于条纹反射的镜面物体三维形貌测量方法研究》一文中研究指出:基于结构光的光学三维测量技术以其高精度、高效率和非接触性的优点在高速检测、产品开发、质量控制、反向工程等领域得到了广泛的应用。随着现代制造业的飞速发展,对于许多精密零件、器件的质量检测要求会越来越高。虽然光学三维测量技术在漫反射物体的测量方面已经相当成熟,但是对于类镜面或镜面的测量仍然是一个难点。因此镜面三维方法测量研究具有很深远的意义。传统的镜面测量方法中,采用正弦条纹作为投影条纹,由于显示器的非线性影响,降低了条纹质量。本文采用三角波条纹作为投影条纹,通过空气系统的离焦作用,来获得正弦条纹。CCD相机接收由于镜面物体反射调制的变形条纹,将采集到的条纹图像进行解调和相位解包裹来获得镜面物体的绝对相位,通过直接建立高度和绝对相位之间的数学模型,来恢复镜面物体的三维形貌。本文研究内容和工作主要包含以下几个方面:1.分析三角波条纹离焦原理,对比三角波条纹和标准正弦条纹作为投影条纹CCD相机获得条纹的正弦性,三角波条纹离焦能够滤除幅值较小的高次谐波,滤除环境中存在的高频噪声,获得更好的条纹质量,减小LCD显示器非线性对测量的误差的影响。2.分析了相位展开算法,研究介绍了三频相位展开法和三频外差相位展开法,为了提取较高精度的相位值,本文采用三频外差结合反向相位误差补偿的方法来展开相位,为恢复镜面物体三维形貌得到有效的保证。3.基于一种新的数学模型原理,搭建了一套新的测量系统,提出了一种改进的基于条纹反射的镜面物体测量方法,本方法采用三角波条纹代替正弦条纹投影,通过空气离焦系统的离焦作用,得到比较标准的正弦条纹图像,获得精度较高的相位信息,然后对系统进行CCD相机标定、系统参数标定,来恢复镜面物体的三维形貌信息。4.通过搭建的测量系统,进行了对于一个凹面镜和一个平面镜的测量实验,恢复了两个镜面物体的三维形貌。凹面镜的测量高度误差为0.0174mm,实验结果表明了该测量方法的有效性和鲁棒性。

Abstract

ji yu jie gou guang de guang xue san wei ce liang ji shu yi ji gao jing du 、gao xiao lv he fei jie chu xing de you dian zai gao su jian ce 、chan pin kai fa 、zhi liang kong zhi 、fan xiang gong cheng deng ling yu de dao le an fan de ying yong 。sui zhao xian dai zhi zao ye de fei su fa zhan ,dui yu hu duo jing mi ling jian 、qi jian de zhi liang jian ce yao qiu hui yue lai yue gao 。sui ran guang xue san wei ce liang ji shu zai man fan she wu ti de ce liang fang mian yi jing xiang dang cheng shou ,dan shi dui yu lei jing mian huo jing mian de ce liang reng ran shi yi ge nan dian 。yin ci jing mian san wei fang fa ce liang yan jiu ju you hen shen yuan de yi yi 。chuan tong de jing mian ce liang fang fa zhong ,cai yong zheng xian tiao wen zuo wei tou ying tiao wen ,you yu xian shi qi de fei xian xing ying xiang ,jiang di le tiao wen zhi liang 。ben wen cai yong san jiao bo tiao wen zuo wei tou ying tiao wen ,tong guo kong qi ji tong de li jiao zuo yong ,lai huo de zheng xian tiao wen 。CCDxiang ji jie shou you yu jing mian wu ti fan she diao zhi de bian xing tiao wen ,jiang cai ji dao de tiao wen tu xiang jin hang jie diao he xiang wei jie bao guo lai huo de jing mian wu ti de jue dui xiang wei ,tong guo zhi jie jian li gao du he jue dui xiang wei zhi jian de shu xue mo xing ,lai hui fu jing mian wu ti de san wei xing mao 。ben wen yan jiu nei rong he gong zuo zhu yao bao han yi xia ji ge fang mian :1.fen xi san jiao bo tiao wen li jiao yuan li ,dui bi san jiao bo tiao wen he biao zhun zheng xian tiao wen zuo wei tou ying tiao wen CCDxiang ji huo de tiao wen de zheng xian xing ,san jiao bo tiao wen li jiao neng gou lv chu fu zhi jiao xiao de gao ci xie bo ,lv chu huan jing zhong cun zai de gao pin zao sheng ,huo de geng hao de tiao wen zhi liang ,jian xiao LCDxian shi qi fei xian xing dui ce liang de wu cha de ying xiang 。2.fen xi le xiang wei zhan kai suan fa ,yan jiu jie shao le san pin xiang wei zhan kai fa he san pin wai cha xiang wei zhan kai fa ,wei le di qu jiao gao jing du de xiang wei zhi ,ben wen cai yong san pin wai cha jie ge fan xiang xiang wei wu cha bu chang de fang fa lai zhan kai xiang wei ,wei hui fu jing mian wu ti san wei xing mao de dao you xiao de bao zheng 。3.ji yu yi chong xin de shu xue mo xing yuan li ,da jian le yi tao xin de ce liang ji tong ,di chu le yi chong gai jin de ji yu tiao wen fan she de jing mian wu ti ce liang fang fa ,ben fang fa cai yong san jiao bo tiao wen dai ti zheng xian tiao wen tou ying ,tong guo kong qi li jiao ji tong de li jiao zuo yong ,de dao bi jiao biao zhun de zheng xian tiao wen tu xiang ,huo de jing du jiao gao de xiang wei xin xi ,ran hou dui ji tong jin hang CCDxiang ji biao ding 、ji tong can shu biao ding ,lai hui fu jing mian wu ti de san wei xing mao xin xi 。4.tong guo da jian de ce liang ji tong ,jin hang le dui yu yi ge ao mian jing he yi ge ping mian jing de ce liang shi yan ,hui fu le liang ge jing mian wu ti de san wei xing mao 。ao mian jing de ce liang gao du wu cha wei 0.0174mm,shi yan jie guo biao ming le gai ce liang fang fa de you xiao xing he lu bang xing 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自南昌航空大学的徐天义,发表于刊物南昌航空大学2019-07-24论文,是一篇关于镜面物体测量论文,三角波条纹离焦论文,条纹反射论文,相位展开论文,标定论文,南昌航空大学2019-07-24论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自南昌航空大学2019-07-24论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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