[发明专利]三维物体测量方法及其测量装置

摘要

本发明公开一种三维物体测量方法及测量装置，用于锡膏印刷检测，其特征是核心采用N步相移法和三角测量法求得物点的高度，进而求得待测物的高度、面积、中心、体积、形状等三维数据，判断锡膏是否合格。为实现本发明方法而设置的测量装置，结构简单易操作，利于N步测量法的实现。

主权项

一种三维物体测量方法，其特征在于，包括如下步骤：1)设置了包括采样相机、光源和移动光栅的测量装置，测量装置的各项参数预先已标定，并将采样相机和移动光栅所用的陶瓷马达与计算机连接；2)将一测量基准面放置在装置下方，使得基准面上可以获得清晰的条纹像；3)打开光源，控制陶瓷马达使光栅移动到原点位置，相机对原点位置的变形条纹像进行拍照，存储于计算机中；4)控制陶瓷马达带动光栅依次移动到条纹周期的n/N位置，n＝1...(N‑1)，每移动一次，相机都对变形条纹像进行拍照存储于计算机中；5)在获得的各幅照片中，计算机分别提取同一像素点(x，y)的像素灰度值In(x，y)，即光强值，并利用N步相移法，求得该像素点的初始位相φ0(x，y)；其他像素点的初始位相也用同样方法求得；6)将具有一定高度的待测物放置在基准面上，使得待测物上可以获得清晰的条纹像；7)同样按照上述3)‑6)步的操作，利用N步相移法求得待测物与基准面上的对应像素点在高度变化后产生的变形位相φH(x，y)；8)利用公式AB＝[φH(x，y)‑φ0(x，y)]*p/(2π)，求得该像素点的平面距离变化，其中p为投影得到的条纹周期，是系统常量；9)根据三角测量公式：h＝L*AB/(AB+D)，计算出该像素点的高度h，其中L为相机光心到基准面的垂直距离，D为相机与光栅光心之间的水平距离；10)利用7)‑9)步的计算方法，求得待测物其他像素点的高度，综合待测物上每个像素点的高度数据，就可以获得待测物的高度、面积、中心、体积、形状等三维数据；11)根据待测物的高度、面积、中心、体积、形状等三维数据，判定锡膏是否合格。