基于面结构光的无效相位区域补偿算法

针对面结构光三维测量中投影盲区导致出现无效相位区域的问题,提出了一种无效相位区域补偿方法.根据光栅投影法重建原理可知,无效区域的主值相位为参考平面对应的主值相位值.首先,由投影仪投射一幅具有均匀光强的白光图到被测钢板表面,使用CCD相机采集钢板表面背景图;其次,对其进行二值化,得到无效相位区域位置;然后,通过背景相位图替换,得到无效相位的真实相位,完成无效相位区域的补偿;最后,对一块带孔洞的钢板进行三维重建,对比分析无效相位区域补偿前后的孔洞直径测量结果.实验证明,无效相位区域补偿后孔洞测量精度为0.1 mm,补偿前孔洞测量精度结果为0.3 mm,因此该方法改善了阴影盲区导致的孔洞直径测量误差较大的缺点,在一定程度上提高了孔洞直径的测量精度.

小波变换轮廓术测量精度影响因素的研究

对影响小波变换轮廓术测量精度的部分因素进行了研究。首先,为了考察光栅频率和入射角对测量精度的影响,获得合适的光栅频率和入射角,对不同光栅频率和入射角下的半圆形轮廓进行了研究;然后,为了研究不同的小波母函数对相位提取精度的影响,使用不同的小波母函数对半圆形轮廓进行小波变换,分析不同的小波母函数对半圆形轮廓测量精度的影响;最后,通过对钢板进行重建验证,研究发现了决定小波变换轮廓术测量精度的一些因素,重建钢板的厚度误差不超过0.05 mm。

基于三维重建的输电线舞动检测方法研究

针对输电线路上无间隔棒而导致的输电线特征点无法提取的问题,提出一种输电线舞动重建方法。将输电线本身作为特征,提取出图像序列中的特征值并完成特征匹配,最终实现输电线的三维舞动重建。首先,搭建双目采集系统获取包含输电线整个舞动过程的完整图像序列。对图像进行边缘检测得到输电线边缘,其次对输电线进行曲线跟踪得到输电线的特征值,而后利用核线几何得到特征值的三维坐标,然后研究了一种基于最小二乘法的输电线自适应重建模型。对每一时刻的图像序列使用此模型进行重建,便可得到输电线的三维舞动状况。最后,使用位移传感器数据对重建结果进行验证。结果表明,使用此重建模型得到的输电线三维舞动状况在垂直方向上和水平方向上的最大误差均不大于30 mm。

工件孔洞的相位展开误差补偿方法研究

相位展开技术对提高最终测量结果的精度有重要影响,但由于工件表面不连续边界处残差点的密集分布,导致相位展开时产生较大误差。针对此类解缠错误问题,本文提出基于枝切法与误差补偿算法结合的相位展开方法,将质量图分为高质量区与低质量区,枝切法展开高质量区相位,DMA误差补偿算法展开低质量区相位。实验结果表明,此方法既可保持枝切法简便、高效的优点,又可解决不连续边界处的解缠错误问题,满足实时性测量要求,测量精度高达0.05mm。