[发明专利]一种定日镜三维测量方法

摘要

本发明公开了一种定日镜三维测量方法，按照以下步骤实施：步骤1、设定定日镜三维测量结构，采集光屏上的光栅条纹，利用数字投影仪向定日镜投射编码好的条纹图案，通过光屏的反射，工业相机采集光屏反射后的光栅条纹并传送至计算机；步骤2、计算机进行四步相移法运算，得到相位主值；步骤3、进行负指数增长时间相位展开，得到一个条纹周期数的展开相位，作为最终的展开相位。本发明方法具有更高的分辨率和测量精度。

主权项

1.一种定日镜三维测量方法，其特征在于，按照以下步骤实施：步骤1、设定定日镜三维测量结构，采集光屏上的光栅条纹，利用数字投影仪向定日镜投射编码好的条纹图案，通过光屏的反射，工业相机采集光屏反射后的光栅条纹并传送至计算机；步骤2、计算机进行四步相移法运算，得到相位主值，投影条纹的灰度值用式(1)得到：式中，g(x,y)为光栅条纹像素点(x,y)的灰度值，a(x,y)为背景光强值，b(x,y)为调制强度，f₀为载波频率，为被测物体高度调制相位，对于连续的四帧光栅条纹，该四帧带有π/2相移光栅条纹的灰度值分别表示为：由式(2)和式(4)得到式(6)：由式(3)和式(5)得到式(7)：由式(6)和式(7)得到式(8)：对式(8)求取反正切函数，得到式(9)：式(9)中，mod为取余算子，反正切运算得到的相位值ψ(x,y)被限制在(‑π,π)之间，称为相位主值，而完整实际相位为式(10)：式中，k为周期数；步骤3、进行负指数增长时间相位展开，具体步骤为：相邻两套展开相位差计算公式：式中，s为光栅条纹最大周期数，NINT为取整算子，t'＝1,2,4，…,s/2，四步相移法解包裹相位，光栅条纹周期数(s‑t’)和(s‑2t’)的包裹相位计算分别是：则包裹相位差Δψ(s‑t',s‑2t')为：                                         得到一个条纹周期数的展开相位，作为最终的展开相位。