彩色复合条纹投影测量系统串扰消除方法

由于从一个彩色图像中可以提取多个条纹,复合条纹投影技术在三维测量领域得到了广泛的研究和应用。为了覆盖所有的光谱范围,投影和成像系统颜色通道间存在着串扰,从而改变了条纹的形状,最终影响三维数据测量的精度。综述了彩色复合条纹投影三维测量系统中颜色通道间串扰的补偿方法。针对彩色条纹投影系统中相机和投影仪颜色通道间的串扰问题,分析了其形成原因。对彩色条纹投影三维测量系统的串扰消除方法进行了分类和总结,并具体比较了各种方法对串扰消除的效果。所综述的方法对选择合适的串扰消除方法、提高彩色复合结构光投影三维测量系统的精度具有重要的应用价值。

基于结构光场的目标三维重建技术研究

针对传统被动光场成像在对低纹理目标进行重建时精确度低问题,论文结合光场成像与结构光技术,将颜色通道作为载体,分别对应三个不同频率条纹图,利用一帧复合条纹图投射被测目标表面,接收端在多个方向对目标表面变形条纹进行记录。获取的结构光场通过利用傅立叶分析法,得到相位编码场,由于相位编码场的角度方差在整个深度范围内呈单峰分布,当目标表面深度与重聚焦的深度一致,角度方差最小,以此来确定目标深度信息,相比于传统三维成像技术,提高了重建精度,且易于工程实现。

多光通道结构光三维测量系统误差补偿研究

本文通过对多光通道结构光三维测量系统误差分析发现,相机采集光强受通道间串扰以及投影、采集图像器件非线性响应等误差影响。在分析串扰和非线性误差影响投影和采集光强的基础上,提出了针对相机采集光强进行系统误差补偿的数学模型。投影0-255灰度图像到白色平板并由相机采集,计算得到系统内各光通道的非线性响应参数,以及投影纯色彩色条纹到白色平板计算得到各通道间串扰系数,通过构建的误差模型,同时补偿了非线性和串扰误差。实验结果表明,经过误差模型修正后,展开相位差从1.044rad降到0.121rad,测量误差从0.707mm减少到0.058mm。本文提出的补偿模型从系统误差分析出发,可对串扰和非线性误差同时测量与补偿,有效提高了多光通道结构光三维测量系统的测量精度。