基于L-K局域光流的空间视线坐标法面形测量技术

提出了一种基于L-K局域光流的空间视线面形测量技术.测量系统由一个投影仪和一个CCD摄像机组成,采用小投影角度的投影方式.通过投影光线与视线(观测光线)的交点坐标,直接计算得出被测物体三维面形高度分布,其中条纹图中观察位置的变化由L-K光流算法计算得到.建立了在点光源投影条件下投影光线与视线交点坐标、光流与被测物体面形高度之间的关系.模拟与实验结果证明该方法能够准确恢复被测物体高度.与传统面形测量方法不同,视线光流面形测量技术不需要采集多幅条纹图像,也无需计算条纹频率和物体相位值,只需两幅条纹图即可恢复物体面形高度分布.

基于Brox光流估计的物体面形测量新方法

提出了一种利用光流场原理测量物体面形的新方法。测量系统由投影仪、被测物体以及CCD摄像机组成。将光栅条纹以小角度投影到参考平面上,分别采集被测物体加入前后的两幅条纹图像。对测量系统的空间几何结构进行分析,以参考面为参照系,建立了投影仪、摄像机、观测点三者的位移与物面高度的空间关系,其中,观测点的位移是基于Brox光流算法通过估计两帧图像间的光流分布得到的。针对测量系统导致的测量结果与实际形状不一致的问题,结合球冠几何模型的数值模拟结果,分析了误差产生的原因,提出了修正方法。理论模拟结果和实际测量结果验证了所提方法的可行性。与傅里叶变换法进行了比较,证实了所提方法仅用两帧图像即可精确地恢复物体的高度信息,实验过程简单,有效缩短了测量时间,且适用于动态测量。

基于条纹光流的物体面形测量技术

提出一种运用条纹光流实现物体面形测量的新技术。介绍光流法测量面形的原理,从光流的视角分析投影条纹的变化,建立平行投影条件下光流与被测面形高度及相位分布之间的理论关系。对建立的球冠几何模型进行数值模拟,验证光流法直接计算面形高度的可行性;对实际物体面形的测量与相移法测量结果对比,证明光流法能够准确恢复物面相位,并且对物面空洞区引入的噪声有较好的稳健性。不同于传统的面形测量技术,光流法仅需要二帧图像就可精确恢复高度分布或相位分布。由于光流法方法本身含有时间因子,且仅需两幅图像就能直接得到面形分布,所以比相移法更适合动态测量。