發(fā)布時間：2020-12-11 23:10

　　隨著科學技術的發(fā)展,三維輪廓測量技術的需求也在日益增加。近年來,相移法三維輪廓成像技術作為目前使用最廣泛的一種結構光三維輪廓測量技術,在眾多領域,如醫(yī)學、質量控制、機械工程、機器人引導和工業(yè)檢測等具有非常大的應用前景。對于三維輪廓測量技術而言,測量精度是其非常重要的一個指標,而光源的調制方式是影響其的一個重要因素。本文的研究方向是,搭建基于聲光調制和MEMS振鏡掃描的相移法激光三維成像系統(tǒng),在此基礎上,研究正弦調制激光的不同方式對于探測精度的影響。1.從三種不同的條紋投影方式出發(fā),綜述了國內外在相移法成像技術方面的研究進展,闡述了各自的優(yōu)劣;并總結了采用聲光調制和MEMS振鏡掃描搭建相移法成像系統(tǒng)的優(yōu)勢。2.介紹了相移法成像的相關原理,包括相移法、掃描投影原理及解算模型,相位展開算法,系統(tǒng)標定的原理;對相移法三維成像的精度進行了分析,確定了衡量探測精度的誤差計算方法;確定了本論文的理論仿真和實驗的研究方案。3.根據(jù)成像原理設計了仿真實驗并成功還原了平面和球面,證實相移法成像的可行性;在此基礎上研究了CCD圖像存儲格式和存儲深度、噪聲、正弦調制的調制深度、調制頻率和非正弦化誤差對探測精度... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

相位補償前（左）和相位補償后（右）[13][14]

相移系統(tǒng)成像結果（左）和Kinect相機成像結果（右）[14]-2-

[15]等人基于聲光調制研制了一種結構光投影儀（如圖1-3），相比其他投影方式，這種系統(tǒng)具有更高的投影精度和投影速度，其投影頻率可達到100KHz 20MHz。下圖為通過該系統(tǒng)對飛機模型的三維重建實驗結果。圖1-3基于聲光調制的結構光投影儀（左）和飛機模型的三維重建結果（右）[15]2012年，日本Saitama Medical大學的Toshitaka[16]等人利用MEMS掃描技術搭建了相移三維成像系統(tǒng)；2014年，在此系統(tǒng)的基礎上，加入三色條紋投影技術和應用格雷碼編碼方法[17]，進一步提高了探測速度。該系統(tǒng)的探測頻率達到了60fps，探測精度為0.5mm。1.2.2國內研究現(xiàn)狀國內的相關研究工作發(fā)展得較晚，但目前已有許多研究人員在這方面取得了不錯的成果。同樣地，國內研究人員的工作按條紋投影的方式劃分，也主要劃分為這三類


本文編號：2911389