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结构光场的非正弦性对调制度测量轮廓术精度的影响
被引量:
4
1
作者
邵双运
苏显渝
+1 位作者
张启灿
王华
《激光杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第1期26-28,共3页
在采用结构照明的调制度测量轮廓术中 ,条纹的调制度对测量精度具有重要影响。本文讨论了结构光场的非正弦性对条纹调制度测量的影响并给出了影响规律 ,即相移次数为L时 ,只有n =mL± 1次谐波会对调制度产生影响 ,调制度误差频率为...
在采用结构照明的调制度测量轮廓术中 ,条纹的调制度对测量精度具有重要影响。本文讨论了结构光场的非正弦性对条纹调制度测量的影响并给出了影响规律 ,即相移次数为L时 ,只有n =mL± 1次谐波会对调制度产生影响 ,调制度误差频率为L倍基频频率 ,实验验证了这一规律的正确性。本文的工作对调制度测量轮廓术具有重要意义。
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关键词
光学三维
轮廓
术
调制度测量轮廓术
结构光场
非正弦性
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职称材料
调制度测量轮廓术高度信息获取新算法
被引量:
8
2
作者
邵双运
苏显渝
《光电工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第9期43-46,54,共5页
理论分析表明,在正弦光栅成像面前后调制度分布是一种高斯分布,据此提出一种基于高斯曲线拟合的调制度测量轮廓术高度信息获取新算法:高斯曲线拟合法。该算法对调制度分布序列中极值位置附近的部分数据点利用高斯函数进行拟合,从获得的...
理论分析表明,在正弦光栅成像面前后调制度分布是一种高斯分布,据此提出一种基于高斯曲线拟合的调制度测量轮廓术高度信息获取新算法:高斯曲线拟合法。该算法对调制度分布序列中极值位置附近的部分数据点利用高斯函数进行拟合,从获得的拟合曲线求出调制度极大值的真实位置,该位置对应的扫描距离即为对应点的高度信息。对同一测量数据利用三种高度算法分别计算高度,测量精度为:极值算法0.78mm、重心算法0.37mm和高斯曲线拟合算法0.22mm,表明高斯曲线拟合法可以获得更高的测量精度。
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关键词
三维传感
调制度测量轮廓术
高斯函数
信息获取算法
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职称材料
基于调制度测量轮廓术的测量系统研究
被引量:
2
3
作者
邵双运
苏显渝
苏礼坤
《激光杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第4期34-36,共3页
调制度测量轮廓术可以实现对物体的垂直测量 ,特别适合于探测表面有高度剧烈变化或不连续区域的物体 ,研究实用的基于调制度测量轮廓术的测量系统对三维传感和机器视觉有重要意义。本文从调制度测量轮廓术的原理出发 ,分析了获取条纹调...
调制度测量轮廓术可以实现对物体的垂直测量 ,特别适合于探测表面有高度剧烈变化或不连续区域的物体 ,研究实用的基于调制度测量轮廓术的测量系统对三维传感和机器视觉有重要意义。本文从调制度测量轮廓术的原理出发 ,分析了获取条纹调制度信息的原理 ,提出了两种易于实现仪器化的垂直扫描方法 ,提出了调制度测量轮廓术的实验系统设计方法和步骤 ,给出了模拟实验结果。
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关键词
调
制度
焦深
调制度测量轮廓术
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职称材料
基于彩色双通道投影的快速调制度测量轮廓术
被引量:
1
4
作者
陈延非
苏显渝
窦蕴甫
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第4期17-21,共5页
针对传统调制度轮廓术测量速度较慢的问题,本文提出了彩色双通道投影的调制度轮廓术。该方法将两个正弦光栅通过不同的通道同时成像在被测物体上,两光栅像面不重合(相互离焦),采用彩色CCD采集条纹图,利用彩色CCD的色通道性质,分离出两...
针对传统调制度轮廓术测量速度较慢的问题,本文提出了彩色双通道投影的调制度轮廓术。该方法将两个正弦光栅通过不同的通道同时成像在被测物体上,两光栅像面不重合(相互离焦),采用彩色CCD采集条纹图,利用彩色CCD的色通道性质,分离出两个单一通道的条纹图,得到其调制度分布。由于调制度比值和物体高度存在一一对应关系,由此可重建物体三维面形。文中给出了实验的设计方案、信息获取的方法、实验结果及误差分析,讨论了影响测量精度的几种原因。实验结果表明,该方法测量深孔等面形复杂物体,测量速度快,算法简单,且可以达到较高测量精度。
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关键词
调制度测量轮廓术
彩色双通道
三维重建
傅里叶变换
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职称材料
基于正交光栅投影的快速调制度测量轮廓术
被引量:
5
5
作者
李绪琴
苏显渝
陈文静
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期100-108,共9页
在共轴光学测量系统中,将水平光栅与竖直光栅沿着光轴方向相距一定距离垂直放置,被测物体放置在两个光栅成像面之间.利用同光轴方向放置的CCD采集一帧正交光栅像,进行傅里叶变换、滤波和逆傅里叶变换操作,分别得到对应水平条纹分量和竖...
在共轴光学测量系统中,将水平光栅与竖直光栅沿着光轴方向相距一定距离垂直放置,被测物体放置在两个光栅成像面之间.利用同光轴方向放置的CCD采集一帧正交光栅像,进行傅里叶变换、滤波和逆傅里叶变换操作,分别得到对应水平条纹分量和竖直条纹分量的调制度图,通过计算其调制度比,实现对复杂物体的快速三维面形测量.在几何光学近似条件下,给出两个光栅投影像的光强表达式,讨论了水平光栅与竖直光栅间距和投影镜头光圈大小对测量结果的影响.对标准平面和复杂物体三维面形的快速测量结果表明,该方法能快速有效地测量恢复物体的三维信息.
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关键词
调制度测量轮廓术
正交光栅
快速
测量
景深
傅里叶变换
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职称材料
同步扫描的调制度测量轮廓术三维面形重建算法
被引量:
18
6
作者
卢明腾
苏显渝
+2 位作者
曹益平
游志胜
钟敏
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期200-210,共11页
基于三角法的结构光三维测量技术具有较高的精度,但投影光轴和观察光轴之间的夹角在测量过程中可能产生遮挡和阴影,需要通过两次或多次不同方向的测量和拼接解决。与三角测量不同,基于调制度测量的三维面形测量方法采用了垂直测量原理,...
基于三角法的结构光三维测量技术具有较高的精度,但投影光轴和观察光轴之间的夹角在测量过程中可能产生遮挡和阴影,需要通过两次或多次不同方向的测量和拼接解决。与三角测量不同,基于调制度测量的三维面形测量方法采用了垂直测量原理,将投影光轴和观察光轴重合,从而摆脱了基于三角测量原理的光学三维传感方法中阴影、遮挡等限制。对一种连续相移和垂直扫描的调制度测量轮廓术三维面形重建算法进行了研究,分析了这种类型的结构光扫描条纹的特点,基于这种特点介绍了几种同步扫描的调制度测量轮廓术提取调制度及三维重建算法,比较了几种算法的特点,实验表明采用适当的三维面形重建算法,可以在垂直测量的模式下实现115 mm深度测量范围,对被测面积为120 mm×120 mm检验平面测量,标准差可达0.19 mm。
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关键词
测量
调制度测量轮廓术
三维面形
测量
垂直
测量
傅里叶变换
相移算法
原文传递
调制度测量轮廓术在复杂面形测量中的应用
被引量:
19
7
作者
邵双运
苏显渝
+1 位作者
张启灿
王华
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第12期1623-1628,共6页
调制度测量轮廓术(MMP)是将物体的高度信息编码在投影到待测物面上的正弦条纹的调制度信息中,可以实现对物体的垂直测量,特别适合测量表面有高度剧烈变化或不连续区域的物体。探讨了基于傅里叶变换的调制度测量轮廓术在复杂面形测量中...
调制度测量轮廓术(MMP)是将物体的高度信息编码在投影到待测物面上的正弦条纹的调制度信息中,可以实现对物体的垂直测量,特别适合测量表面有高度剧烈变化或不连续区域的物体。探讨了基于傅里叶变换的调制度测量轮廓术在复杂面形测量中的应用,提出了调制度焦深的概念并详细分析了调制度焦深对测量的影响,以调制度焦深为基础从测量系统设计的角度提出了提高测量精度的具体措施,给出了实验系统设计方案,讨论了影响测量精度的几个实际问题及解决方案。对复杂面形和深孔物体的实测结果表明,基于傅里叶变换的调制度测量轮廓术测量复杂面形物体可以达到较高的测量精度。
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关键词
傅里叶光学
光学三维传感
调制度测量轮廓术
傅里叶变换
调
制度
焦深
原文传递
一种快速的调制度测量轮廓术
被引量:
12
8
作者
窦蕴甫
苏显渝
陈延非
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第7期1858-1862,共5页
调制度测量轮廓术是一种垂直测量的三维面形测量方法,可以测量表面有剧烈变化的复杂物体。提出了一种基于正交方向空间载频的快速调制度测量轮廓术。该方法将两个具有一定间距且正交的正弦光栅同时成像在被测物体上,并使被测物体位于两...
调制度测量轮廓术是一种垂直测量的三维面形测量方法,可以测量表面有剧烈变化的复杂物体。提出了一种基于正交方向空间载频的快速调制度测量轮廓术。该方法将两个具有一定间距且正交的正弦光栅同时成像在被测物体上,并使被测物体位于两个光栅成像面之间。采用空间频域滤波将正交光栅图像分离,得到被测物体经正交光栅调制的两个调制度图像,利用其比值和高度的对应关系恢复出物体高度。该方法只需采集一幅图像,即可恢复出物体高度,具有三维信息实时采集的特点。实验结果表明,利用该方法可以快速且较为准确地恢复出物体的高度信息。
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关键词
光学
测量
动态
测量
调制度测量轮廓术
傅里叶变换
正交光栅
原文传递
调制度测量轮廓术的系统标定
被引量:
7
9
作者
邵双运
苏显渝
+1 位作者
王华
李泽仁
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第2期203-206,共4页
调制度测量轮廓术是一种采用垂直测量方式的三维面形测量方法,可以测量表面有剧烈变化区域的复杂物体。提出了一种基于调制度测量轮廓术测量系统的标定方法,其纵向标定是利用几个相互平行的标定平面建立与CCD像面各像素点对应的测量...
调制度测量轮廓术是一种采用垂直测量方式的三维面形测量方法,可以测量表面有剧烈变化区域的复杂物体。提出了一种基于调制度测量轮廓术测量系统的标定方法,其纵向标定是利用几个相互平行的标定平面建立与CCD像面各像素点对应的测量高度与实际高度之间的映射关系,并利用映射关系确定每一像素点对应的映射关系系数,然后建立映射关系系数查找表,存入测量系统中,完成纵向标定。首先分析了测量系统的误差来源,然后给出了标定方法和标定过程,最后给出了实测结果。结果表明,利用提出的系统标定方法可以有效消除调制度测量轮廓术测量系统误差,显著地提高了系统测量精度。
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关键词
光学
测量
光学三维传感
调制度测量轮廓术
标定
高度映射
原文传递
调制度测量轮廓术中高度映射与相机同时标定的方法
被引量:
3
10
作者
卢明腾
苏显渝
+2 位作者
曹益平
游志胜
荆海龙
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期131-141,共11页
传统的调制度测量轮廓术在进行系统的标定时,需要将标准平面多次精密移动,以建立调制度与实际物理高度的映射关系,同时还要对摄像机进行单独的标定。提出一种新的用于调制度测量轮廓术系统的高度映射与相机同时标定的方法。该方法用一...
传统的调制度测量轮廓术在进行系统的标定时,需要将标准平面多次精密移动,以建立调制度与实际物理高度的映射关系,同时还要对摄像机进行单独的标定。提出一种新的用于调制度测量轮廓术系统的高度映射与相机同时标定的方法。该方法用一个含有多个台阶的标定模块代替传统的调制度测量轮廓术标定方法中使用的标准平面及复杂的平移定位系统,多个高度相同但空间离散分布的台阶构成多个虚拟校准平面,虚拟平面上的调制度分布是通过一个拟合过程实现的,同时多个台阶的中心点还可以作为立体靶标用于相机标定。这种标定方法的特点是:只需要一次扫描测量过程就可以完成系统的标定,包括建立调制度与高度的映射关系和对相机的标定。阐述了该标定方法的原理,并给出实验结果说明了该标定方法的有效性。
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关键词
测量
三维面形
测量
调制度测量轮廓术
垂直
测量
高度映射
相机标定
原文传递
相移与焦移法在调制度测量轮廓术中的应用
11
作者
陆泳屹
钟敏
+6 位作者
赵旭
王嘉卉
张学琴
李敏
甘曜玮
戴湘麟
黄锴志
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第15期80-88,共9页
提出一种基于相移与焦移法的三维面形垂直测量方法,当投影仪变焦扫描被测物体的深度信息时,将三步相移中的三帧条纹图依次连续循环投影到被测物体表面上,相机同步采集对应的条纹图。在计算投影仪每一焦距值对应的条纹图的调制度分布时,...
提出一种基于相移与焦移法的三维面形垂直测量方法,当投影仪变焦扫描被测物体的深度信息时,将三步相移中的三帧条纹图依次连续循环投影到被测物体表面上,相机同步采集对应的条纹图。在计算投影仪每一焦距值对应的条纹图的调制度分布时,利用该焦距位置及其前后相邻焦距值位置处的三帧条纹图近似计算该焦距位置处的调制度分布,并根据调制度值最大值与深度信息的关系重建被测物体的三维形貌。实验结果表明,所提方法的条纹投影量和数据采集量仅占传统三步相移法的1/3,却可获得与传统三步相移法几乎相同的测量精度。在1100μm测量深度范围内,相移与焦移法对任意位姿斜面的测量均方根误差平均值可达4.98μm。
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关键词
测量
光学微观三维面形
测量
调制度测量轮廓术
垂直
测量
相移方法
原文传递
一种三维形貌测量系统的研究与实现
12
作者
史庆
李润
+1 位作者
张一航
张涛
《机电技术》
2021年第2期12-14,共3页
针对目前结构光和共焦显微术相结合实现的三维形貌测量系统存在的移相和调焦均需要复杂的运动机构的不足,设计了一套采用空间光调制器取代传统压电陶瓷驱动光栅移动实现结构光投影及移相,采用电控液态透镜调焦取代传统精密电机驱动被测...
针对目前结构光和共焦显微术相结合实现的三维形貌测量系统存在的移相和调焦均需要复杂的运动机构的不足,设计了一套采用空间光调制器取代传统压电陶瓷驱动光栅移动实现结构光投影及移相,采用电控液态透镜调焦取代传统精密电机驱动被测物体或投影系统移动实现纵向扫描,并以调制度测量轮廓术实现的三维形貌测量系统。该系统有效简化了结构,易于实现,综合性能优异。
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关键词
结构光
空间光
调
制器
液态透镜
调制度测量轮廓术
三维形貌
测量
下载PDF
职称材料
基于相移与调制度比的结构光三维面形垂直测量方法
被引量:
17
13
作者
卢明腾
苏显渝
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期168-176,共9页
为了兼顾调制度测量轮廓术的测量速度与测量精度,提出了一种新的基于相移与调制度比的调制度测量轮廓术方法。使用一个由柱面镜和普通投影镜头组成的特殊投影系统,将竖直与水平两组相移正弦光栅依次投射在测量区域,柱面镜使两种光栅条...
为了兼顾调制度测量轮廓术的测量速度与测量精度,提出了一种新的基于相移与调制度比的调制度测量轮廓术方法。使用一个由柱面镜和普通投影镜头组成的特殊投影系统,将竖直与水平两组相移正弦光栅依次投射在测量区域,柱面镜使两种光栅条纹的“像面”分离,两“像面”之间构成测量区域。利用相移算法得到两组正弦条纹在测量区域的调制度分布,并建立两种条纹的调制度比与实际物理位置的映射关系。测量时,将待测物体放置于测量区域,并根据物体表面两种条纹的调制度比与物理位置的映射关系,即可重建物体的三维面形。通过对实物的测量实验验证了所提方法的可行性。
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关键词
测量
三维面形
测量
调制度测量轮廓术
垂直
测量
高度映射
相移算法
原文传递
题名
结构光场的非正弦性对调制度测量轮廓术精度的影响
被引量:
4
1
作者
邵双运
苏显渝
张启灿
王华
机构
四川大学光电科学技术系
出处
《激光杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第1期26-28,共3页
文摘
在采用结构照明的调制度测量轮廓术中 ,条纹的调制度对测量精度具有重要影响。本文讨论了结构光场的非正弦性对条纹调制度测量的影响并给出了影响规律 ,即相移次数为L时 ,只有n =mL± 1次谐波会对调制度产生影响 ,调制度误差频率为L倍基频频率 ,实验验证了这一规律的正确性。本文的工作对调制度测量轮廓术具有重要意义。
关键词
光学三维
轮廓
术
调制度测量轮廓术
结构光场
非正弦性
Keywords
Fringe Modulation
Modulation Measurement Profilometry
Phase-shifting
分类号
TH741 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
调制度测量轮廓术高度信息获取新算法
被引量:
8
2
作者
邵双运
苏显渝
机构
四川大学电子信息学院光电系
出处
《光电工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第9期43-46,54,共5页
文摘
理论分析表明,在正弦光栅成像面前后调制度分布是一种高斯分布,据此提出一种基于高斯曲线拟合的调制度测量轮廓术高度信息获取新算法:高斯曲线拟合法。该算法对调制度分布序列中极值位置附近的部分数据点利用高斯函数进行拟合,从获得的拟合曲线求出调制度极大值的真实位置,该位置对应的扫描距离即为对应点的高度信息。对同一测量数据利用三种高度算法分别计算高度,测量精度为:极值算法0.78mm、重心算法0.37mm和高斯曲线拟合算法0.22mm,表明高斯曲线拟合法可以获得更高的测量精度。
关键词
三维传感
调制度测量轮廓术
高斯函数
信息获取算法
Keywords
3D Se:ising Modulation measurement profilometry Gaussian function Depth recoveryalgorithms
分类号
TH741 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
基于调制度测量轮廓术的测量系统研究
被引量:
2
3
作者
邵双运
苏显渝
苏礼坤
机构
四川大学光电科学技术系
出处
《激光杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第4期34-36,共3页
文摘
调制度测量轮廓术可以实现对物体的垂直测量 ,特别适合于探测表面有高度剧烈变化或不连续区域的物体 ,研究实用的基于调制度测量轮廓术的测量系统对三维传感和机器视觉有重要意义。本文从调制度测量轮廓术的原理出发 ,分析了获取条纹调制度信息的原理 ,提出了两种易于实现仪器化的垂直扫描方法 ,提出了调制度测量轮廓术的实验系统设计方法和步骤 ,给出了模拟实验结果。
关键词
调
制度
焦深
调制度测量轮廓术
Keywords
modulation measurement profilemetry
depth-of-modulation
分类号
TG806 [金属学及工艺—公差测量技术]
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职称材料
题名
基于彩色双通道投影的快速调制度测量轮廓术
被引量:
1
4
作者
陈延非
苏显渝
窦蕴甫
机构
四川大学光电系
出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第4期17-21,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(60527001
10876021)
文摘
针对传统调制度轮廓术测量速度较慢的问题,本文提出了彩色双通道投影的调制度轮廓术。该方法将两个正弦光栅通过不同的通道同时成像在被测物体上,两光栅像面不重合(相互离焦),采用彩色CCD采集条纹图,利用彩色CCD的色通道性质,分离出两个单一通道的条纹图,得到其调制度分布。由于调制度比值和物体高度存在一一对应关系,由此可重建物体三维面形。文中给出了实验的设计方案、信息获取的方法、实验结果及误差分析,讨论了影响测量精度的几种原因。实验结果表明,该方法测量深孔等面形复杂物体,测量速度快,算法简单,且可以达到较高测量精度。
关键词
调制度测量轮廓术
彩色双通道
三维重建
傅里叶变换
Keywords
modulation measurement profilometry
double color projections
3-D reconstruction
Fourier transform
分类号
TH741 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
基于正交光栅投影的快速调制度测量轮廓术
被引量:
5
5
作者
李绪琴
苏显渝
陈文静
机构
四川大学电子信息学院光电系
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期100-108,共9页
基金
国家重大科学仪器设备开发专项(No.2013YQ490879)资助~~
文摘
在共轴光学测量系统中,将水平光栅与竖直光栅沿着光轴方向相距一定距离垂直放置,被测物体放置在两个光栅成像面之间.利用同光轴方向放置的CCD采集一帧正交光栅像,进行傅里叶变换、滤波和逆傅里叶变换操作,分别得到对应水平条纹分量和竖直条纹分量的调制度图,通过计算其调制度比,实现对复杂物体的快速三维面形测量.在几何光学近似条件下,给出两个光栅投影像的光强表达式,讨论了水平光栅与竖直光栅间距和投影镜头光圈大小对测量结果的影响.对标准平面和复杂物体三维面形的快速测量结果表明,该方法能快速有效地测量恢复物体的三维信息.
关键词
调制度测量轮廓术
正交光栅
快速
测量
景深
傅里叶变换
Keywords
Modulation measurement profilometry
Orthogonal grating
Fast measurement
Depth of field
Fourier transform
分类号
O438 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
同步扫描的调制度测量轮廓术三维面形重建算法
被引量:
18
6
作者
卢明腾
苏显渝
曹益平
游志胜
钟敏
机构
四川大学电子信息学院
四川大学计算机学院
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期200-210,共11页
基金
国家自然科学基金(61177010)
国家重大科学仪器开发专项(2013YQ49087901)
文摘
基于三角法的结构光三维测量技术具有较高的精度,但投影光轴和观察光轴之间的夹角在测量过程中可能产生遮挡和阴影,需要通过两次或多次不同方向的测量和拼接解决。与三角测量不同,基于调制度测量的三维面形测量方法采用了垂直测量原理,将投影光轴和观察光轴重合,从而摆脱了基于三角测量原理的光学三维传感方法中阴影、遮挡等限制。对一种连续相移和垂直扫描的调制度测量轮廓术三维面形重建算法进行了研究,分析了这种类型的结构光扫描条纹的特点,基于这种特点介绍了几种同步扫描的调制度测量轮廓术提取调制度及三维重建算法,比较了几种算法的特点,实验表明采用适当的三维面形重建算法,可以在垂直测量的模式下实现115 mm深度测量范围,对被测面积为120 mm×120 mm检验平面测量,标准差可达0.19 mm。
关键词
测量
调制度测量轮廓术
三维面形
测量
垂直
测量
傅里叶变换
相移算法
Keywords
measurement
modulation measuring profilometry
3D shape measurement
vertical measurement
Fourier transform
phase shifting algotithm
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
原文传递
题名
调制度测量轮廓术在复杂面形测量中的应用
被引量:
19
7
作者
邵双运
苏显渝
张启灿
王华
机构
四川大学光电科学技术系
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第12期1623-1628,共6页
文摘
调制度测量轮廓术(MMP)是将物体的高度信息编码在投影到待测物面上的正弦条纹的调制度信息中,可以实现对物体的垂直测量,特别适合测量表面有高度剧烈变化或不连续区域的物体。探讨了基于傅里叶变换的调制度测量轮廓术在复杂面形测量中的应用,提出了调制度焦深的概念并详细分析了调制度焦深对测量的影响,以调制度焦深为基础从测量系统设计的角度提出了提高测量精度的具体措施,给出了实验系统设计方案,讨论了影响测量精度的几个实际问题及解决方案。对复杂面形和深孔物体的实测结果表明,基于傅里叶变换的调制度测量轮廓术测量复杂面形物体可以达到较高的测量精度。
关键词
傅里叶光学
光学三维传感
调制度测量轮廓术
傅里叶变换
调
制度
焦深
Keywords
Fourier optics
optical 3-D sensing
modulation measurement profilometry
Fourier transform
depth-of-modulation
分类号
TP751 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
一种快速的调制度测量轮廓术
被引量:
12
8
作者
窦蕴甫
苏显渝
陈延非
机构
四川大学光电科学技术系
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第7期1858-1862,共5页
基金
国家自然科学基金(60838002
10876021)资助项目
文摘
调制度测量轮廓术是一种垂直测量的三维面形测量方法,可以测量表面有剧烈变化的复杂物体。提出了一种基于正交方向空间载频的快速调制度测量轮廓术。该方法将两个具有一定间距且正交的正弦光栅同时成像在被测物体上,并使被测物体位于两个光栅成像面之间。采用空间频域滤波将正交光栅图像分离,得到被测物体经正交光栅调制的两个调制度图像,利用其比值和高度的对应关系恢复出物体高度。该方法只需采集一幅图像,即可恢复出物体高度,具有三维信息实时采集的特点。实验结果表明,利用该方法可以快速且较为准确地恢复出物体的高度信息。
关键词
光学
测量
动态
测量
调制度测量轮廓术
傅里叶变换
正交光栅
Keywords
optical mearurement
dynamic measurement
modulation measurement profilometry
Fourier transform
orthogonal grating
分类号
O438 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
调制度测量轮廓术的系统标定
被引量:
7
9
作者
邵双运
苏显渝
王华
李泽仁
机构
四川大学电子信息学院光电系
北京交通大学理学院
中国工程物理研究院流体物理研究所
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第2期203-206,共4页
基金
国家自然科学基金
中国工程物理研究院联合基金(10376018)资助课题。
文摘
调制度测量轮廓术是一种采用垂直测量方式的三维面形测量方法,可以测量表面有剧烈变化区域的复杂物体。提出了一种基于调制度测量轮廓术测量系统的标定方法,其纵向标定是利用几个相互平行的标定平面建立与CCD像面各像素点对应的测量高度与实际高度之间的映射关系,并利用映射关系确定每一像素点对应的映射关系系数,然后建立映射关系系数查找表,存入测量系统中,完成纵向标定。首先分析了测量系统的误差来源,然后给出了标定方法和标定过程,最后给出了实测结果。结果表明,利用提出的系统标定方法可以有效消除调制度测量轮廓术测量系统误差,显著地提高了系统测量精度。
关键词
光学
测量
光学三维传感
调制度测量轮廓术
标定
高度映射
Keywords
Calibration
Modulation
Optical systems
Profilometry
Table lookup
Three dimensional
分类号
TH74 [机械工程—光学工程]
O438 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
调制度测量轮廓术中高度映射与相机同时标定的方法
被引量:
3
10
作者
卢明腾
苏显渝
曹益平
游志胜
荆海龙
机构
四川大学电子信息学院
四川大学计算机学院
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期131-141,共11页
基金
国家自然科学基金(61177010)
国家重大科学仪器开发专项(2013YQ49087901)
文摘
传统的调制度测量轮廓术在进行系统的标定时,需要将标准平面多次精密移动,以建立调制度与实际物理高度的映射关系,同时还要对摄像机进行单独的标定。提出一种新的用于调制度测量轮廓术系统的高度映射与相机同时标定的方法。该方法用一个含有多个台阶的标定模块代替传统的调制度测量轮廓术标定方法中使用的标准平面及复杂的平移定位系统,多个高度相同但空间离散分布的台阶构成多个虚拟校准平面,虚拟平面上的调制度分布是通过一个拟合过程实现的,同时多个台阶的中心点还可以作为立体靶标用于相机标定。这种标定方法的特点是:只需要一次扫描测量过程就可以完成系统的标定,包括建立调制度与高度的映射关系和对相机的标定。阐述了该标定方法的原理,并给出实验结果说明了该标定方法的有效性。
关键词
测量
三维面形
测量
调制度测量轮廓术
垂直
测量
高度映射
相机标定
Keywords
measurement
3D shape measurement
modulation measuring profilometry
vertical measurement
height mapping
camera calibration
分类号
P221 [天文地球—大地测量学与测量工程]
原文传递
题名
相移与焦移法在调制度测量轮廓术中的应用
11
作者
陆泳屹
钟敏
赵旭
王嘉卉
张学琴
李敏
甘曜玮
戴湘麟
黄锴志
机构
成都信息工程大学光电工程学院
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第15期80-88,共9页
基金
国家自然科学基金(61801057)
四川省教育厅项目(18ZB0124)
大学生创新创业训练项目(202010621108,202110621229,202110621232,202210621251)。
文摘
提出一种基于相移与焦移法的三维面形垂直测量方法,当投影仪变焦扫描被测物体的深度信息时,将三步相移中的三帧条纹图依次连续循环投影到被测物体表面上,相机同步采集对应的条纹图。在计算投影仪每一焦距值对应的条纹图的调制度分布时,利用该焦距位置及其前后相邻焦距值位置处的三帧条纹图近似计算该焦距位置处的调制度分布,并根据调制度值最大值与深度信息的关系重建被测物体的三维形貌。实验结果表明,所提方法的条纹投影量和数据采集量仅占传统三步相移法的1/3,却可获得与传统三步相移法几乎相同的测量精度。在1100μm测量深度范围内,相移与焦移法对任意位姿斜面的测量均方根误差平均值可达4.98μm。
关键词
测量
光学微观三维面形
测量
调制度测量轮廓术
垂直
测量
相移方法
Keywords
measurement
optical microscopic three-dimensional surface shape measurement
modulation measurement profilometry
vertical measurement
phase-shifting method
分类号
O438 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
一种三维形貌测量系统的研究与实现
12
作者
史庆
李润
张一航
张涛
机构
四川大学机械工程学院测控系
出处
《机电技术》
2021年第2期12-14,共3页
基金
四川省仪器仪表重大专项(2018TZDZX0002,2018TZDZX0003)。
文摘
针对目前结构光和共焦显微术相结合实现的三维形貌测量系统存在的移相和调焦均需要复杂的运动机构的不足,设计了一套采用空间光调制器取代传统压电陶瓷驱动光栅移动实现结构光投影及移相,采用电控液态透镜调焦取代传统精密电机驱动被测物体或投影系统移动实现纵向扫描,并以调制度测量轮廓术实现的三维形貌测量系统。该系统有效简化了结构,易于实现,综合性能优异。
关键词
结构光
空间光
调
制器
液态透镜
调制度测量轮廓术
三维形貌
测量
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
下载PDF
职称材料
题名
基于相移与调制度比的结构光三维面形垂直测量方法
被引量:
17
13
作者
卢明腾
苏显渝
机构
西南技术物理研究所
四川大学电子信息学院
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期168-176,共9页
基金
国家自然科学基金(61177010)
国家重大科学仪器开发专项(2013YQ49087901)
文摘
为了兼顾调制度测量轮廓术的测量速度与测量精度,提出了一种新的基于相移与调制度比的调制度测量轮廓术方法。使用一个由柱面镜和普通投影镜头组成的特殊投影系统,将竖直与水平两组相移正弦光栅依次投射在测量区域,柱面镜使两种光栅条纹的“像面”分离,两“像面”之间构成测量区域。利用相移算法得到两组正弦条纹在测量区域的调制度分布,并建立两种条纹的调制度比与实际物理位置的映射关系。测量时,将待测物体放置于测量区域,并根据物体表面两种条纹的调制度比与物理位置的映射关系,即可重建物体的三维面形。通过对实物的测量实验验证了所提方法的可行性。
关键词
测量
三维面形
测量
调制度测量轮廓术
垂直
测量
高度映射
相移算法
Keywords
measurement
three-dimensional shape measurement
modulation measuring profilometry
vertical measurement
height mapping
phase shifting algorithm
分类号
O438 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
结构光场的非正弦性对调制度测量轮廓术精度的影响
邵双运
苏显渝
张启灿
王华
《激光杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2004
4
下载PDF
职称材料
2
调制度测量轮廓术高度信息获取新算法
邵双运
苏显渝
《光电工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
8
下载PDF
职称材料
3
基于调制度测量轮廓术的测量系统研究
邵双运
苏显渝
苏礼坤
《激光杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2004
2
下载PDF
职称材料
4
基于彩色双通道投影的快速调制度测量轮廓术
陈延非
苏显渝
窦蕴甫
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2009
1
下载PDF
职称材料
5
基于正交光栅投影的快速调制度测量轮廓术
李绪琴
苏显渝
陈文静
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
5
下载PDF
职称材料
6
同步扫描的调制度测量轮廓术三维面形重建算法
卢明腾
苏显渝
曹益平
游志胜
钟敏
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
18
原文传递
7
调制度测量轮廓术在复杂面形测量中的应用
邵双运
苏显渝
张启灿
王华
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004
19
原文传递
8
一种快速的调制度测量轮廓术
窦蕴甫
苏显渝
陈延非
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
12
原文传递
9
调制度测量轮廓术的系统标定
邵双运
苏显渝
王华
李泽仁
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
7
原文传递
10
调制度测量轮廓术中高度映射与相机同时标定的方法
卢明腾
苏显渝
曹益平
游志胜
荆海龙
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
3
原文传递
11
相移与焦移法在调制度测量轮廓术中的应用
陆泳屹
钟敏
赵旭
王嘉卉
张学琴
李敏
甘曜玮
戴湘麟
黄锴志
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
原文传递
12
一种三维形貌测量系统的研究与实现
史庆
李润
张一航
张涛
《机电技术》
2021
0
下载PDF
职称材料
13
基于相移与调制度比的结构光三维面形垂直测量方法
卢明腾
苏显渝
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
17
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