[发明专利]一种三维测量系统中相移光栅

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种三维测量系统中相移光栅，特别是一种将平面数码影像图 片中像素点确定其立体三维相位值使用的相移光栅。

背景技术

随着计算机辅助几何设计理论和技术的发展，逆向工程作为将实物转化为 数字化模型应用于产品的制造业中，得以广泛的应用，实物的三维测量是逆向 工程技术的首要重要环节，测量结果的准确性和测量精度直接影响产品的质 量，三维测量既是将平面数码影像图片中像素点确定其立体三维相位值的三维 测量系统中，像素点的确定和求解后，重新按确定和求解后像素点的三维数学 模型，建立接近真实被侧物体形状的数学模型图像。在现有技术的三维测量系 统中，是采用幻灯投影或液晶投影仪，用计算机程序控制生成各种投影条纹照 射在被侧物体上，用于三维测量系统中像素点的确定和求解的基准，采用幻灯 投影或液晶投影仪，用计算机程序控制生成各种投影条纹，虽然具有投影条纹 整齐，条纹之间对齐性好，但无法实现连续曲线分布的光强条纹，而且投影条 纹对比度底，投影条纹对环境光敏感，由于幻灯投影是有光源和幻灯片完成， 幻灯片之间的更换无法保证相对位置准确，造成投影条纹之间相对位置准确。 严重影响三维测量系统的精度。

发明目的

为克服现有技术存在的上述技术不足，本发明提供一种由光学玻璃上金属 涂层刻划而成的相移光栅，用于克服现有技术存在的技术不足。

本发明实现发明目的采用的技术方案是，三维测量系统中相移光栅，该相 移光栅由光学玻璃上金属涂层刻划而成，相移光栅共有五幅尺寸相同的光栅组 成，第一幅为以中心为交叉点的“十字”光栅，第二幅、第三幅和第四幅和为 第二、第三和第四相移光栅，第五幅为全白光学玻璃，第二相移光栅由平行间 隔设置的三个亮条和三个暗条构成一个光栅周期条纹，第二相移光栅共设置 124个光栅周期T，第三相移光栅由平行间隔设置的三个亮条和三个暗条构成 一个光栅周期条纹，第三相移光栅共设置117个光栅周期T，第四相移光栅由 平行间隔设置的三个亮条和三个暗条构成一个光栅周期条纹，第四相移光栅共 设置110个光栅周期T。

所述的第二、第三和第四相移光栅的每个光栅周期T中，第一个光栅条纹 为亮条，第二个光栅条纹为暗条，第三个光栅条纹为亮条，第四个光栅条纹为 暗条，第五个光栅条纹为亮条，第六个光栅条纹为暗条。

所述的第二、第三和第四相移光栅中，第三个亮光栅条为透光强度呈正弦 变化的凹曲面。

本发明的有益效果是，光栅可实现连续曲线分布的光强条纹，而且投影条 纹对比度高，投影条纹对环境光不敏感，每幅光栅条纹之间相对位置准确，保 证三维测量系统的测量精度。

下面结合附图对本发明进行详细描述。

附图说明

附图1为本发明使用状态示意图。

附图2为本发明光栅面示意图。

附图3为本发明第二相位光栅、第三相位光栅和第四相移光栅中一个光栅 周期T条纹放大示意图。

附图中，1十字光栅，2第二相移光栅，3第三相移光栅，4第四相移光栅， 5全白光学玻璃，6数码摄像头，7被测物体，8计算中心，9光栅移动装置， 10外光源，T光栅周期。

具体实施方式

参看附图，一种三维测量系统中相移光栅，该相移光栅由光学玻璃上金属 涂层刻划而成，相移光栅共有五幅尺寸相同的区域组成，第一幅为以中心为交 叉点的十字光栅1，第二幅、第三幅和第四幅为第二相移光栅2、第三相位光 栅3和第四相位光栅4，用于平面数码影像图片中像素点确定其立体三维相位 值的确定和求解，第五幅为全白光学玻璃5，用于平面数码影像图片重合定位 使用。

第二相移光栅2由平行间隔设置的三个亮条和三个暗条构成一个光栅周期 条纹，第二相移光栅2共设置124个光栅周期T：

第三相移光栅3由平行间隔设置的三个亮条和三个暗条构成一个光栅周期 条纹，第三相移光栅3共设置117个光栅周期T：

第四相移光栅4由平行间隔设置的三个亮条和三个暗条构成一个光栅周期 条纹，第四相移光栅4共设置110个光栅周期T。