结构光测量中快速相位解包裹算法的讨论

对Schofield等提出的快速傅里叶变换(采用4次傅里叶变换和4次逆傅里叶)解包裹算法和Volkov等提出的相位重建算法(仅采用两次傅里叶变换和一次逆傅里叶变换)进行了讨论,提出基于离散余弦变换的快速相位解包裹算法.指出前两种算法在处理一般带噪音的模拟相位图时具有明显的优势,其处理结果非常接近理想值,而在处理相位变化剧烈或不连续区域的实验相位图(采用四步相移法测量雕刻佛像的三维面形)时出现较大误差,甚至无法处理,而基于离散余弦变换算法能很好的解决这个问题,并且拥有比前两种算法更快的运算速度.在实际应用中,针对不同的相位图把Schofield所提出的算法与基于离散余弦变换的算法结合起来,可以解决大部分相位解包裹问题.

两种非球面面形的光学测量方法研究

采用结合四步相移的条纹投影法,实现了物体三维轮廓的测量。把计算机产生的干涉条纹作为投影源,在实验中采集4幅相移条纹图,利用所提出的相位重建算法——基于离散余弦变换的快速相位重建算法,得到了物体的三维尺寸。设计了新的径向剪切式同步相移干涉仪,该干涉仪采用2块雅敏平板,利用偏振光干涉原理实现了4幅条纹图的同步采集,可对不同口径的非球面面形进行测量,并能避开振动的影响,抗干扰能力强,其理论精度可达到波长的1/100。