[发明专利]基于二维稀疏S变换快速频域解相的三维面形测量方法有效

专利信息
申请号: 201910464268.3 申请日: 2019-05-30
公开(公告)号: CN110230996B 公开(公告)日: 2020-10-27
发明(设计)人: 满蔚仕;侯凯 申请(专利权)人: 西安理工大学
主分类号: G01B11/25 分类号: G01B11/25
代理公司: 西安弘理专利事务所 61214 代理人: 韩玙
地址: 710048 陕*** 国省代码: 陕西;61
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 基于 二维 稀疏 变换 快速 频域解相 三维 测量方法
【权利要求书】:

1.基于二维稀疏S变换快速频域解相的三维面形测量方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:

步骤1、向待测物体投射正弦结构光栅,采集受到待测物体高度分布调制的变形光栅,正弦结构光栅和变形光栅表达式分别如下式:

式中,A(x,y)为背景光场,B(x,y)为条纹对比度,f0u为水平方向的空间载频,f0v为垂直方向的空间载频,为正弦结构光栅的初始相位,令初始相位为0,为变形光栅的相位,表示由被测物体的高度产生的条纹相位调制;

步骤2、通过二维稀疏S变换处理获得的变形条纹图f(x,y),得到四维的二维稀疏S变换系数矩阵;

步骤2具体按照以下步骤实施:

步骤2.1、对所获得的变形光栅做二维傅里叶变换,二维傅里叶变换的定义为:

其中,M表示变形光栅矩阵中像素的行数,N表示变形光栅矩阵中像素的列数,u=0,1,2,…,M-1,v=0,1,2,…,N-1,f(x,y)表示大小为M×N的变形条纹;

步骤2.2、对所获得的变形光栅做二维傅里叶变换后,得到F(fu,fv),由F(fu,fv)找到频率的最大值点(fu,fv);

步骤2.3、在频率的最大值点fu的附近做稀疏S变换,在频率的最大值点fv的附近做稀疏S变换,得到最终二维稀疏S变换的系数矩阵Su,v(fu,fv),其中稀疏S变换为:

其中,N表示频率样本的总长度,G矩阵为待分析信号的时间和频率信息,j为虚数单位,m、n分别为变形条纹的行数和列数,f表示频率,ρ表示任意正整数;

步骤3、从二维稀疏S变换系数矩阵中求取相位,得到包裹在[-π,+π]之间的截断相位;

步骤4、对截断相位进行相位展开,得到连续分布的自然相位,根据相位与高度分布调制关系,得到待测物体的三维面形分布。

2.根据权利要求1所述的基于二维稀疏S变换快速频域解相的三维面形测量方法,其特征在于,所述步骤2中二维稀疏S变换具体按照以下步骤实施:

步骤2.1、二维稀疏S变换定义为SST(m×n)

其中,G矩阵表示原始信号的时间和频率信息,G矩阵元素为:

其中,f表示频率,ρ为任意正整数;

步骤2.2、Y(m,n)矩阵从傅里叶的频率分量中得到:

其中,m=1,2,…M,M=N/2;

步骤2.3、C(m,n)矩阵表示高斯窗矩阵:

其中,m=1,2,…M;n=1,2,…N;

步骤2.4、高斯窗C(m,n)矩阵与Y(m,n)矩阵相乘,得到G(m,n)矩阵:

G(m,n)=Y(m,n)×C(m,n)

步骤2.5、稀疏快速S变换定义为SSTM×N

SSTM×N=IDFT(GM×N)

稀疏快速S变换矩阵中每个元素为:

其中,m、n分别表示矩阵的行数和列数,f表示频率,N表示频率样本的总长度,K表示稀疏度,可以取任意正整数,i、j是虚数单位。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于西安理工大学,未经西安理工大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201910464268.3/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top