[发明专利]单处理器控制的三维形貌光学测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种单处理器控制的三维形貌光学测量系统，其特征在于该测量系统主要由结构光投影、图像采集与处理和三维形貌测量结果显示三部分所组成，具体包括一个带有双屏驱动显示适配器的计算机，该计算机系统的显示部分的两路输出信号中，一路连接显示器，另一路连接投影仪，同时，该计算机通过图像采集卡连接摄像装置。

2.一种使用权利要求1所述的测量系统进行三维形貌光学测量的方法，其特征在于该方法的具体过程是：

第一、选用一个带有双屏驱动显示适配器的计算机，将该计算机同时连接显示器和投影仪；

第二、将所述计算机与摄像装置连接；

第三、将所述投影仪光轴与探测参考平面法向成6°角，摄像装置的光轴与探测参考平面垂直，垂直距离为L，且两者放置在同一水平面上，两者间距离为d；

第四、建立起参考平面坐标(x，y)和光强分布I(x，y)间的映射关系；

I(x，y)＝a(x，y)+b(x，y)cos(2πf₀x+φ₀(x，y))       (1)

其中：a(x，y)和b(x，y)和物体表面的吸收与反射有关，φ₀(x，y)是参考平面的初始相位；

第五、放入被测物体后，由摄像装置采集图像并传入计算机，从中得出物面上任意一点D的相位φ₁(x，y)；

第六、确定物面上任意一点D的变形光栅相对于参考光栅的相位差为：

Δφ(x,y)=φ1(x,y)-φ0(x,y)=2πf0AC‾---(2)]]>

第七、根据以下公式确定被测物面上任意一点D的高度h为：

h=L·AC‾d+AC‾=L·Δφ(x,y)2πf0d+Δφ(x,y)---(3)]]>

第八、重复以上第五至第七步，计算整个视野内所有像素点即可得到被测物面的三维形貌。