基于数字相关的二值条纹投影轮廓术中离焦的定量评估方法

为了消除投影仪的伽马效应,近年来二值条纹投影轮廓术得到快速发展。如何确定合适的离焦量是二值条纹离焦投影三维测量的关键问题。离焦不足时,条纹会包含高阶谐波;离焦过度的话,条纹对比度降低,相位分辨率降低,同时噪声的影响相对变大。离焦不足或离焦过度都会影响相位测量精度。为了解决这一问题,基于数字相关法提出一种最优离焦量的确定方法。该方法利用条纹与其二阶微分的相关性来确定最佳离焦量,以获得准正弦条纹。在欠离焦和过离焦情况下,相关系数均较小,只有当条纹为准正弦条纹时,相关系数取得极大值。对该方法进行了数值模拟和实验验证。实验结果表明,所提方法具有速度快、准确性高的优点,可在二值条纹投影过程中实时跟踪相关系数并确定最佳离焦量。