[发明专利]基于旋转拼接的双频光栅投影三维轮廓测量的方法

权利要求书

1.一种基于旋转拼接的双频光栅投影三维轮廓测量的方法，其特征是通过软件编程将两种不同频率的正弦电子光栅合成为双频光栅，通过光学投影系统将双频光栅投影到物体表面上，在物体的表面生成了变形光栅，将变形光栅成像在摄像机上，由于投影光路是斜向的，物体的表面存在部分光照不到的区域而出现阴影，为了消除阴影，将放在旋转平台上的物体旋转180度再成一张像，然后将拍的两副图像通过图像拼接技术拼接起来，得到一副没有阴影的照片，利用角点检测技术找特征点，通过特征点并结合Levenberg-Marquardt优化算法得到图像变换矩阵，并利用双线性插值算法进行坐标变换实现图像拼接，对拼接后的图像采用双频光栅傅里叶变换轮廓术进行信息处理，以计算机作为信息处理中心，对图像进行傅里叶变换后，在频域中这两个频率成分相分离，提取相应的成分，就可以获得两种不同灵敏度的测试结果，由粗光栅测量出物体非连续的突变部分的大致轮廓，由精细光栅得到物体突变前后各部分的精确轮廓，将两者结果合成得到含有突变面形物体的精确形貌。

2.根据权利要求1所述的基于旋转拼接的双频光栅投影三维轮廓测量的方法，其特征是所述的双频光栅傅里叶变换轮廓术，截断相位为：2πfx+φ(x，y)，傅里叶逆变换后的相位范围在-π～π之间，得到的是截断相位，相位解包裹分为两步：首先对第一个原因进行解包裹，再对第二个原因进行解包裹。然后求相位差，再利用高度和相位差的关系得到物体的高度，从而得到物体的三维轮廓。

3.根据权利要求1所述的基于旋转拼接的双频光栅投影三维轮廓测量的方法，其特征是所述的双频光栅傅里叶变换轮廓术可由改进型的傅里叶变换轮廓术代替。

4.根据权利要求3所述的基于旋转拼接的双频光栅投影三维轮廓测量的方法，其特征是所述的改进型的傅里叶变换轮廓术，在对信号进行傅里叶变换之后，不对频谱部分频移，直接滤出需要的高、低频部分，再分别进行傅里叶逆变换，求出物体表面相位后，再与基准面的相位相减，就可以得到与高度有关的相位差，该方法对于对频域而言，相当于对不在原点的频谱直接逆变换，根据频移定理，，取对数，再取虚部后，相位2πfx+φ(x，y)，同样也可求得基准面的相位为：2πfx+φ₀(x，y)，两者相减就将2πfx消掉了。