摘要：针对反射型微小物体,设计了一种可在三维形貌测量中实现微小物体分层记录的短相干光源无透镜傅里叶变换数字全息记录系统,并利用该系统对锥形微孔壁实现了分层记录.该系统可通过调节待测物体的位置,改变全息记录中的物光光程,从而获得重构三维物体所需要的一系列子全息图.该系统具有光路简洁,系统的附加误差小的特点.实验测量的轴向误差约为3·5%,横向误差约为2·6%.此外,在三维重构的过程中,为避免因散斑噪声较大而无法利用位相信息进行三维重构的情况,采用了最小二乘多项式拟合方法,将微小物体的一系列再现强度图像进行三维重构.由于避免了复杂的相位展开,所以不但运算简单,而且具有较强的抗散斑噪声能力.

摘要：分析在光栅投影三维形貌测量中,用于对变形光栅像解调的低通滤波器的性能。分别设计了脉冲响应为9点的FIR低通滤波器和IIR4阶Butterworth低通滤波器。处理1×512大小的光栅图像,FIR滤波器需要16128次加法和2304次乘法,位相测量平均误差为0.0356rad;4阶Butterworth滤波器只需4096次加法和4096次乘法,位相测量平均误差为0.0043rad。仿真试验结果表明,IIR的Butterworth低通滤波器具有更高的测量精度和计算速度。

摘要：针对空间目标操控任务中非合作目标近距离三维形貌测量的需求,设计了基于激光三角法原理的线结构光自同步扫描三维形貌测量系统.分析了经典的点扫描测量系统模型,扩展建立了线结构光扫描系统模型.构建了测量系统桌面样机,利用二维平面棋盘靶标构建虚拟立体靶标完成了系统参量的标定.分别对已知结构的工件及天宫一号缩比模型进行了测量实验,结果表明:测量距离为1m时,系统三坐标测量误差均优于1mm,Z向距离误差为0.18mm,测量点到拟合平面的距离误差均值为0.31mm.该系统简化了扫描系统结构,能降低空间载荷的重量和功耗,满足空间任务中快速三维形貌测量的需求.

摘要：设计一套基于时域相位解包方法的三维形貌测量系统 ,克服了传统解包方法中的误差传播效应 ,可以应用于复杂物体表面及复杂环境下的三维形貌测量。由计算机生成光栅并通过液晶投影仪投射到待测物体表面 ,用CCD摄像机采集图像并通过图像采集卡存贮到计算机中进行处理 ,实现了测量的自动化 ,完成一次高精度的测量仅需几秒钟时间。

摘要：将广义时间相位解包裹方法和影栅方法相结合,设计实现了一种基于时间相位解包裹方法的三维形貌测量系统。首先采集投影物体表面上的调制影栅图案,然后使用时间相位解包裹方法获取影栅图被调制前后的解包裹相位差图,据此重建物体三维形貌。给出了相位求解的原理及实现流程,进行了实验测试。实测结果表明,系统能够高效率、高精度地重建物体表面形貌。

摘要：建立了一个基于二进制编码结构光的三维形貌测量系统,推导了测量系统的物象关系式,并对测量系统进行了标定。在对编码投影光平面的标定过程中,提出利用代数射影几何中的交比不变原理对其进行标定的方案,并论述了标定原理。然后,结合系统的整体标定方案,设计了实验靶标,进行了标定实验,并生成了若干编码投影光平面的标定结果图像。

摘要：针对目前结构光和共焦显微术相结合实现的三维形貌测量系统存在的移相和调焦均需要复杂的运动机构的不足,设计了一套采用空间光调制器取代传统压电陶瓷驱动光栅移动实现结构光投影及移相,采用电控液态透镜调焦取代传统精密电机驱动被测物体或投影系统移动实现纵向扫描,并以调制度测量轮廓术实现的三维形貌测量系统。该系统有效简化了结构,易于实现,综合性能优异。

摘要：针对人的视线不易到达的狭小空间的物体的三维形貌测量在医疗诊断、工业设备的检测及故障诊断等领域有迫切的应用需求这一问题,设计了由数字微镜装置(DMD)芯片为核心的数字光条纹投影(DFP)单元、图像传导光纤、CCD摄像机以及计算机等构成的小型数字三维形貌测量系统。应用该系统对一直径为3cm的小球作了外形测量并进行了标定,进而在口腔内作了三维测量,并获得了令人满意的结果。据此可以将这一技术推广到航空、航天、工业检测、医疗诊断等领域。

摘要：相移轮廓术是一种常用的测量物体三维形貌的方法,其中获得精确相移是至关重要的.根据相移轮廓术的基本原理,设计了机械微动相移控制系统.计算机编程产生脉冲输出给IPC373工控板控制步进电机运转,再通过机械装置实现投影光栅的微操动,从而现实三维形貌测量的相移.实验结果表明,该系统简单且操作方便,提高了测量系统的精度和自动化程度,有一定的实用价值.

摘要：根据双目测量原理系统的标定方法,利用我们提出的基于波长选择的双波长条纹投影相位展开算法开发了一套标定过程自动化、投影条纹设计约束少、计算速度快的双波长条纹投影三维形貌测量系统,通过对长方体盒子的测量和重构实验,验证了该技术的可行性和正确性,为快速准确的进行三维测量和三维重构奠定了实验基础。