[发明专利]镜面目标轮廓光学测量方法

权利要求书

1.一种镜面目标轮廓光学测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.利用计算机软件发出脉冲调制信号对激光器进行调制，激光器输出线型光束对镜面目标进行照明；同时利用计算机软件发出触发信号，触发CCD图像传感器同步采集镜面目标表面的光带图像；

S2.关闭激光器，并利用计算机软件发出触发信号触发CCD图像传感器同步采集镜面目标表面的干扰图像；

S3.对步骤S1中的光带图像和步骤S2中的干扰图像进行反相迭加相关运算，得到镜面目标表面的净化图像；

S4.设定镜面目标面形数据阈值，选取N幅镜面目标同一表面位置的净化图像进行时域内低通滤波处理，得到镜面目标面形数据和激光光带灰度图像，并判断N是否达到镜面目标面形数据阈值；

S5.若N没有达到镜面目标面形数据阈值，则返回步骤S1；若N达到镜面目标面形数据阈值，则对步骤S4中的激光光带灰度图像分别进行中值滤波和均值滤波处理；

S6.对步骤S5中处理后的激光光带灰度图像进行二值化处理，并利用细化算法提取结构光光条中心；

S7.采用最短对角线的轮廓线拼接方法对步骤S4中的镜面目标面形数据和步骤S6中的结构光光条中心进行处理，重构镜面目标的三维表面轮廓，并利用VTK软件系统显示镜面目标三维轮廓图像。

2.如权利要求1所述的镜面目标轮廓光学测量方法，其特征在于：所述光带图像包括镜面目标表面散射到CCD图像传感器的激光信号和镜面目标表面反射到CCD图像传感器的光噪声信号。

3.如权利要求1所述的镜面目标轮廓光学测量方法，其特征在于：所述干扰图像包括镜面目标表面反射到CCD图像传感器的光噪声信号。

4.如权利要求1所述的镜面目标轮廓光学测量方法，其特征在于：所述净化图像包括镜面目标表面散射到CCD图像传感器的激光信号。

5.如权利要求1所述的镜面目标轮廓光学测量方法，其特征在于：所述反相迭加相关运算公式为：

G_n(i,j)＝G_L(i,j)cos(φ_L)+G_B(i,j)cos(φ_B)

其中，φ_B-φ_L＝π，G_L(i,j)为光带图像灰度，G_B(i,j)为干扰图像灰度，G_n(i,j)为净化图像灰度，φ_B为脉冲调制信号中干扰图像的调制相位，φ_L为脉冲调制信号中光带图像的调制相位。

6.一种镜面目标轮廓光学测量系统，其特征在于：包括计算机系统、采集单元和光源单元；所述采集单元包括三台CCD像机，三台CCD像机分别与计算机系统有线连接；所述光源单元包括三台激光器，三台激光器分别与计算机系统有线连接。

7.一种镜面目标轮廓光学测量系统，其特征在于：所述采集单元三台激光器发出的线型激光位于同一平面内。