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相似文献
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1.
三维面形测量数据的计算全息可视化   总被引:14,自引:3,他引:11  
提出利用计算机制全息进行三维面形测量数据立体重现的技术。首先利用三维面形测量技术同时获取三维物体的强度和距离像;然后根据三维面形测量数据,设计和制作菲涅耳计算全息图;最后将计算全息和光学全息相结合,以菲涅耳计算全息图的光学再现像为对象,记录光学像全息。这样既解决了计算机制全息术中真实三维物体立体信息数据捕捉的问题,又为三维面形检测提供了一个行之有效的立体重构技术。给出了这种方法的原理、计算全息的设计、制作方案和实验验证结果。  相似文献   

2.
次条纹积分法解调位相的三维面形测量   总被引:1,自引:1,他引:0  
王呜  钟金刚 《光学学报》1997,17(10):462-1465
提出一种新的条闰相分析技术用于三维面形自动测量。将光栅图案投影于物体表面上,投影像随物体三维面形变形,形变的投影像用次条纹积分算法分析,求出位相变化和相应的三维面形。  相似文献   

3.
利用空间坐标变换的三维测量系统   总被引:6,自引:0,他引:6  
田丰  赵宏 《光学学报》1998,18(2):99-203
提出了一种新的三维面形测量合成方法,它可以用于大物体及具有复杂而形物体的多次测量,本文将空间坐标变换理论引入到三维面形测量中,并阐述了基于此物相转换方法及图像合成方法。测量结果表明,本方法可以基本消除传统方法中存在的问题,解决了三维测量中的一个瓶颈问题。  相似文献   

4.
动态傅里叶变换轮廓术是将结构光投影和傅里叶变换理论相结合的三维面形测量技术,它只需一帧变形条纹就可以恢复物体的三维面形,且速度快、精度高、易于实现,被广泛应用于各领域的动态三维测量。利用动态傅里叶变换轮廓术对扬声器在给定激励源频率下的振动过程进行动态测量,得到扬声器纸盆不同频率振动的三维面形数据。结合扬声器发声的机理,通过对振动扬声器三维面形数据的处理和分析,得到扬声器纸盆局部任意时刻的形变量,分析了产生纸盆自身形变量可能的原因,探究了纸盆振动对扬声器性能的影响,为扬声器的设计和改进提供依据。  相似文献   

5.
反射镜是光学仪器的核心元件,其面形的精密测量一直是研究领域的重要内容。利用光场调控产生大小灵活可变的空间周期性分布的光学点阵,并提出了一种基于二维光学点阵形变实现面形快速测量的方法。结合几何光学和空间三维变换理论,建立了二维光学点阵几何形变量与反射镜三维面形的数学关联模型,并提出了基于点阵质心的面形重构算法,研究分析了测量方法的测量范围和单像素点分辨率,并对反射镜进行了多倾角的实验测试,实现了对直径为10.5mm的反射镜的亚微米级的测量。通过将测试数据与商用干涉仪的测量数据进行比较,验证了所提方法的可行性。该方法具有测量精度高、速度快和适应强等特点。  相似文献   

6.
昆虫飞行过程中,翅翼会出现扭转、弯曲、卷翘等交叠现象,各个翅翼间相互遮挡,导致传统光学测量无法直接分辨其飞行姿态。针对透明膜翅的相互遮挡问题,提出基于荧光偏振分像的三维数字图像相关方法,进行多翅翼结构的三维全场变形测量,解决翅翼遮挡的动态测量问题。根据偏振成像原理,采用反射镜、偏振镜与分光棱镜组合的分光光路,实现单个偏振相机测量单色翅翼的三维形貌;结合荧光散斑的光谱特征,在各个相互遮挡的翅翼上制作不同散斑荧光,利用带通滤波片分离各个翅翼上特定光谱的荧光散斑,实现多个翅翼的独立成像和同步测量。开展等厚度薄板相对面形貌、变形的测量实验,标定多个相互遮挡面的测量精度。测量昆虫(知了)翅翼交叠的不同形态,给出了任意相互遮挡翅翼的三维姿态,验证测量方法的可行性。  相似文献   

7.
数字相移技术用于不连续复杂物体的三维面形测量   总被引:2,自引:0,他引:2  
曲芳  钟金钢 《光学技术》2004,30(4):478-480
提出了一种检测不连续复杂三维物体面形的技术,即数字相移技术结合查找表双频解包裹算法,用于不连续复杂物体的面形测量。首先介绍了数字相移技术和查找表双频解包裹算法的基本原理,然后通过实验实现了对不连续复杂物体的三维面形测量。结果验证了所提出的测量方案的有效性。  相似文献   

8.
唐燕  陈文静 《光学学报》2007,27(8):1435-1439
将神经网络引入基于结构光投影的复杂物体三维面形测量。在测量过程中,利用神经网络强大的函数逼近能力,得到离散条纹图的连续逼近函数,从中解出物体的相位分布信息,获得物体的三维面形分布。应用神经网络方法,在结构光投影条件下,只需要获取一幅条纹图,便可以完成复杂物体的三维面形测量。该方法相比传统的傅里叶变换轮廓术,不存在滤波操作,不会在测量过程中丢失被测物体的高频分量,具有更高的空间带宽积和灵敏度,能准确测量出复杂物体的细节,更加适用于恢复复杂物体的三维面形。并且该方法在条纹图存在阴影的情况下与傅里叶变换轮廓术相比,能更好地提取出物体的相位信息,恢复物体的三维面形。模拟及实验均验证了该方法的可行性。  相似文献   

9.
用条纹图形拼接法测量三维大物体面形   总被引:6,自引:0,他引:6  
三维物体面形的测量在各个领域中有着广泛的应用,用莫尔法、调制光场分析法测量具有非接触性、高精度、快速的特点,但对于大物体的测量却存在着许多困难,诸如阴影噪声难以消除、条纹对比度低。考虑到图形的相关性,本文提出了一种基于多孔径拼接原理的测量三维大物体面形的方法:条纹图形拼接法,给出了数学模型、计算机模拟结果和实验结果。  相似文献   

10.
边心田  姬保卫  程菊  左芬 《光子学报》2012,41(9):1094-1097
基于椭圆形光强分布光栅投影测量物体三维面形的方法,将椭圆形光强分布光栅投影到被测物体表面,用摄像机获取变形条纹图,通过系统参量和条纹图携带的相位信息求解出物体的三维面形.推导出通过椭圆形光强分布光栅条纹求解相位的计算公式并对提出方法作了计算机仿真.实验结果表明该方法可以比较准确地测量物体的三维面形,在噪音较大的情况下测量结果仍具有较高准确度.  相似文献   

11.
张雷  焦小雪  孙羽  刘少鹏  谢艳  赵星 《应用光学》2017,38(4):587-591
为了满足现代工业所需的大纵深物体的三维形貌获取需求,解决传统结构光三维形貌获取技术纵深较小的问题, 借助集成成像这种阵列式多视点获取技术,构建了基于集成成像的大纵深物体的三维形貌获取技术。从集成成像原理出发,分析了集成成像三维物点和同名像点之间的关系,得到集成成像光学获取系统参数和三维物体纵深极限之间的关系。在此基础上,利用相机和电动平移台构建了扫描式相机集成成像三维形貌获取系统,并对纵深从600 mm到3 600 mm相对独立的2个物体构建的大纵深三维物体进行了形貌获取。光学实验结果显示,该集成成像大纵深物体三维形貌获取技术能够单次获取纵深为3 600 mm的三维物体的三维形貌,为大纵深物体的三维形貌获取提供了技术支持。  相似文献   

12.
提出基于传像束传像和双目结构光相结合的三维测量系统,实现对无法直接成像场景,如爆轰、冲击等环境下的小视场物体三维面形测量。测量时,结构光直接投影到待测物体表面,变形条纹图像首先被成像到传像束前端面,再被传递到传像束后端面,并最终被成像到相机像平面,再由三频相位展开技术计算出对应相位分布后,即可根据双目匹配计算出待测物体高度。实验表明,传像束系统能完成高精度的微小物体三维形貌重建,且由于传像束的引入,增加了测量系统的灵活性。  相似文献   

13.
In this paper, a one-shot composite pattern based on three-step binary stripe pattern is developed to meet the demand of real-time 3D shape measurement for complicated objects. Theoretical analysis and numerical simulation prove that the proposed pattern can provide higher accuracy than the composite pattern based on the traditional three-step phase shifting. Furthermore, the significant advantage for the proposed composite pattern is that it can provide the unique location of the stripe boundary, resulting in the elimination of the ambiguity which usually arises for measurement of complicated object with the phase shifting method. The proposed composite pattern has been implemented to measure three different complicated objects. The results demonstrate that it is appropriate for the real-time 3D shape measurement.  相似文献   

14.
The recent needs of analysis and visualization of variable in time real 3D objects in many applications require development of new approach towards combining rapid 3D shape acquisition and the methodology of data processing in order to perform visualization and analysis of real 3D dynamic objects. In this paper, the general concept of visualization system of data gathered by means of optical 4D (x,y,z,t) shape measurement system is presented. The concept of a virtual camera, as the mean for interactive object visualization is introduced. The experimental results for processing of simulated and real variable in time 3D object are presented and discussed. The directions of future works focused on full implementation of the concept are introduced.  相似文献   

15.
基于相移的彩色结构光编码三维扫描技术   总被引:1,自引:0,他引:1  
孙军华  杨扬  张广军 《光学技术》2008,34(1):122-125
在物体三维轮廓扫描中,被动式双目立体视觉方法对表面特征不明显的物体难以获取足够的三维信息,针对这一问题,基于双目立体视觉原理,结合主动视觉中结构光投射方法,提出了基于相移的彩色结构光编码方法。该方法将四种颜色按照全排列的相关性质编码产生彩色光栅投射在被测物体表面,依据光栅相位移动增大光栅密度,结合极线约束实现立体匹配,最终获取物体三维数据。结果表明使用该三维扫描技术得到的三维曲面符合原物特征,特别适用于物体三维轮廓的致密测量。  相似文献   

16.
Many three-dimensional (3D) shape measurement techniques in stereophotogrammetry with temporal coded structured illumination are limited to static scenes because the time for measurement is too long in comparison to the object speed. The measurement of moving objects result in erroneous reconstructions. This is apparent to reduce measurement time to overcome this limitation, which is often done by increasing the projection rate for illumination while shrinking the amount of images taken for reconstruction. The projection rate limits most applications in its speed because digital light processing (DLP) projectors, which are widely used, bring a limited projection rate along. Our approach, in contrast, does not take a DLP. Instead we use laser speckles as projected patterns which are switched using an acousto-optical deflector. The projection rate is 10× higher than what the fastest stripe projection systems to our knowledge achieve. Hence, we present this uncommon but potential approach for highspeed (≈250 3Dfps= [3D measurements per second]), dense, and accurate 3D measurements of spatially separated objects and show the media that emphasizes the ability of accurate measurements while the objects under testing move.  相似文献   

17.
The grating fringe on the reference plane is broadened in the intersecting axis system because of oblique-angle projection. In order to solve this problem, we study the theoretical model of the temporal phase unwrapping method based on the fringe cycle correction. We also study the 3D shape measurement theoretical model of the larger complex objects after considering the coordinate deviation and lens distortion. Experimental results demonstrate that the fringe cycle on the reference plane can be corrected to a constant value, the lens distortion can be corrected, and 3D shape of larger complex objects can be accurately measured.  相似文献   

18.
光栅投影图像测量物体三维外形   总被引:2,自引:0,他引:2  
使用投影光栅技术 ,由 Computer TV Camera得到待测物体表面和一参考平面的变形投影条纹图像 ,通过比较投影光强和在两幅图像的分布位置对应关系 ,非接触测量物体表面三维外形 ,给出了测量原理和石膏头像脸部表面三维外形测量结果 ,分辨率为 0 .0 6 mm  相似文献   

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