[發明專利]一種三維測量系統中相移光柵

有效

• 申請號: 200810065318.2
• 申請日: 2008-02-01
• 公開（公告）號: CN101246228A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 程俊廷;任常愚;趙燦;車向前;謝雪冬
• 申請（專利權）人: 黑龍江科技學院
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;G01B11/24
• 代理公司: 深圳市智科友專利商標事務所
• 代理人: 曲家彬

所屬技術領域

本發明涉及一種三維測量系統中相移光柵，特別是一種將平面數碼影像圖 片中像素點確定其立體三維相位值使用的相移光柵。

背景技術

隨著計算機輔助幾何設計理論和技術的發展，逆向工程作為將實物轉化為 數字化模型應用于產品的制造業中，得以廣泛的應用，實物的三維測量是逆向 工程技術的首要重要環節，測量結果的準確性和測量精度直接影響產品的質 量，三維測量既是將平面數碼影像圖片中像素點確定其立體三維相位值的三維 測量系統中，像素點的確定和求解后，重新按確定和求解后像素點的三維數學 模型，建立接近真實被側物體形狀的數學模型圖像。在現有技術的三維測量系 統中，是采用幻燈投影或液晶投影儀，用計算機程序控制生成各種投影條紋照 射在被側物體上，用于三維測量系統中像素點的確定和求解的基準，采用幻燈 投影或液晶投影儀，用計算機程序控制生成各種投影條紋，雖然具有投影條紋 整齊，條紋之間對齊性好，但無法實現連續曲線分布的光強條紋，而且投影條 紋對比度底，投影條紋對環境光敏感，由于幻燈投影是有光源和幻燈片完成， 幻燈片之間的更換無法保證相對位置準確，造成投影條紋之間相對位置準確。 嚴重影響三維測量系統的精度。

發明目的

為克服現有技術存在的上述技術不足，本發明提供一種由光學玻璃上金屬 涂層刻劃而成的相移光柵，用于克服現有技術存在的技術不足。

本發明實現發明目的采用的技術方案是，三維測量系統中相移光柵，該相 移光柵由光學玻璃上金屬涂層刻劃而成，相移光柵共有五幅尺寸相同的光柵組 成，第一幅為以中心為交叉點的“十字”光柵，第二幅、第三幅和第四幅和為 第二、第三和第四相移光柵，第五幅為全白光學玻璃，第二相移光柵由平行間 隔設置的三個亮條和三個暗條構成一個光柵周期條紋，第二相移光柵共設置 124個光柵周期T，第三相移光柵由平行間隔設置的三個亮條和三個暗條構成 一個光柵周期條紋，第三相移光柵共設置117個光柵周期T，第四相移光柵由 平行間隔設置的三個亮條和三個暗條構成一個光柵周期條紋，第四相移光柵共 設置110個光柵周期T。

所述的第二、第三和第四相移光柵的每個光柵周期T中，第一個光柵條紋 為亮條，第二個光柵條紋為暗條，第三個光柵條紋為亮條，第四個光柵條紋為 暗條，第五個光柵條紋為亮條，第六個光柵條紋為暗條。

所述的第二、第三和第四相移光柵中，第三個亮光柵條為透光強度呈正弦 變化的凹曲面。

本發明的有益效果是，光柵可實現連續曲線分布的光強條紋，而且投影條 紋對比度高，投影條紋對環境光不敏感，每幅光柵條紋之間相對位置準確，保 證三維測量系統的測量精度。

下面結合附圖對本發明進行詳細描述。

附圖說明

附圖1為本發明使用狀態示意圖。

附圖2為本發明光柵面示意圖。

附圖3為本發明第二相位光柵、第三相位光柵和第四相移光柵中一個光柵 周期T條紋放大示意圖。

附圖中，1十字光柵，2第二相移光柵，3第三相移光柵，4第四相移光柵， 5全白光學玻璃，6數碼攝像頭，7被測物體，8計算中心，9光柵移動裝置， 10外光源，T光柵周期。

具體實施方式

參看附圖，一種三維測量系統中相移光柵，該相移光柵由光學玻璃上金屬 涂層刻劃而成，相移光柵共有五幅尺寸相同的區域組成，第一幅為以中心為交 叉點的十字光柵1，第二幅、第三幅和第四幅為第二相移光柵2、第三相位光 柵3和第四相位光柵4，用于平面數碼影像圖片中像素點確定其立體三維相位 值的確定和求解，第五幅為全白光學玻璃5，用于平面數碼影像圖片重合定位 使用。

第二相移光柵2由平行間隔設置的三個亮條和三個暗條構成一個光柵周期 條紋，第二相移光柵2共設置124個光柵周期T：

第三相移光柵3由平行間隔設置的三個亮條和三個暗條構成一個光柵周期 條紋，第三相移光柵3共設置117個光柵周期T：

第四相移光柵4由平行間隔設置的三個亮條和三個暗條構成一個光柵周期 條紋，第四相移光柵4共設置110個光柵周期T。