反向条纹投影技术

• 作 者: 蔡元元
• 机 构: 四川大学
• 出 处: 四川大学
• 发表日期: 2006年期
• 关键词: 结构光投影 反向条纹投影技术 快速三维面形检测 三次插值 多投影器 不连续物体 大屏幕投影显示系统

快速而稳定的三维面形检测技术对于工业产品质量控制具有重要的意义。采用结构光照明的三维传感方法，包括莫尔轮廓术(Moir(?) topography)，相位测量轮廓术(Phase Measurement Profilometry，简称PMP)、傅立叶变换轮廓术(Fourier Transform Profilometry，简称FTP)、调制度测量轮廓术(Modulation Measurement Profilometry，简称MMP)等，近年来得到了极大的关注及深入的研究。但在应用于在线或批量检测时存在着相位展开困难，阴影遮挡，速度慢等问题。 反向条纹投影技术是针对工业产品在线和批量快速检测提出的一种新颖的条纹投影轮廓检测技术。传统条纹投影一般是投影直条纹，在记录平面上得到变形条纹。而反向条纹投影把整个过程反过来，它根据对标准样品的绝对相位测量结果以及记录平面上的期望条纹(标准正弦条纹)，生成投影所需的反向条纹(变形条纹)，在检测时，若产品与样品一致，在记录平面上就可得到定义的期望条纹，若产品有变形，得到的条纹仅在变形处产生弯曲变形。这样，变形就变得十分明显，用简单的傅里叶变换和相位展开就可定量描述变形。该技术的特点是把复杂面形数据的处理放在了检测前的样品测量部分，检测过程中仅需处理变形量，并且仅用一幅条纹图就能完成检测，因此能实现复杂轮廓物体的快速实时检测。本论文对反向条纹投影技术进行了深入的研究，主要研究内容和研究成果如下： 1．反向条纹的计算是反向条纹投影技术的关键。提出一种基于三次插值坐标几何变换的反向条纹计算方法，用计算机模拟和实物实验验证了该方法对于提高反向条纹投影精度的有效性。