利用相机响应曲线实现高反光元件三维面形测量

在先进制造中要求对加工的部组件进行在线质量检测，条纹投影三维测量技术因符合在线、非接触的要求而被采用。然而，金属材质表面反射率差异较大会导致拍摄结构光图像过曝和欠曝光，这会造成最终测量数据的缺失或出错。针对该问题，以直接测量得到的不完整点云数据和由计算机辅助设计(CAD)得到的元件设计数据进行迭代最近点(ICP)点云配准，进而得到相机坐标系下的被测物体估算面形的点云数据。将该数据作为预估面形，结合系统标定参数，可建立投影与成像间同名点的图像强度对应关系。利用相机对待测元件上每一点的光强成像响应曲线计算出投影灰度范围和最低投影灰度。最后，利用生成的非等值系数投影光栅进行高反光元件的三维形貌测量。实验结果表明，所提方法在不改变测量系统结构参数和不增加测量系统结构复杂性的情况下，可以更完整地实现高反光元件的三维面形测量。