[發(fā)明專利]基于復(fù)合彩色條紋投影的絕對(duì)相位測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010140543.5
• 申請(qǐng)日: 2010-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101813461A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宗華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/25
• 分類號(hào): G01B11/25
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟(jì)群

1.一種基于復(fù)合彩色條紋投影的絕對(duì)相位測(cè)量方法，該測(cè)量方法先通過(guò)軟件編程產(chǎn)生幾何序列的二進(jìn)制條紋和彼此間有固定相位移動(dòng)的正弦條紋，并把這些條紋調(diào)制到彩色圖像的紅、綠、藍(lán)三色通道中，形成復(fù)合彩色條紋圖像；再采用DLP數(shù)字投影儀把復(fù)合彩色條紋圖像投影到被測(cè)物體的表面，并利用彩色CCD數(shù)碼相機(jī)從不同于投影方向的方向采集被測(cè)物體表面變形的條紋圖像信息；進(jìn)而處理所采集的條紋圖像信息，提取出正弦條紋和二進(jìn)制條紋后，分別計(jì)算折疊相位圖和確定正弦條紋的絕對(duì)級(jí)次，最后獨(dú)立計(jì)算出各個(gè)像素點(diǎn)位置的絕對(duì)相位信息；所述的測(cè)量方法包括以下步驟

(1).根據(jù)測(cè)量場(chǎng)的大小和測(cè)量精度的要求，選擇測(cè)量場(chǎng)中需投影的正弦直條紋個(gè)數(shù)；

(2).根據(jù)所選擇正弦條紋的個(gè)數(shù)，確定所需投影二進(jìn)制條紋序列的條紋個(gè)數(shù)；

(3).軟件編程產(chǎn)生彼此間有90度相移的六幅正弦直條紋，且條紋個(gè)數(shù)與所選擇的正弦直條紋個(gè)數(shù)相同，并調(diào)制這些條紋圖到彩色圖像的紅綠藍(lán)顏色通道中，得到兩幅復(fù)合彩色條紋圖像；設(shè)計(jì)軟件產(chǎn)生具有幾何級(jí)數(shù)的六幅二進(jìn)制條紋圖，且條紋個(gè)數(shù)與所確定的二進(jìn)制條紋個(gè)數(shù)相同，并調(diào)制這些條紋到彩色圖像的三顏色通道中，得到兩幅復(fù)合彩色條紋圖像；

(4).把軟件所產(chǎn)生的四幅復(fù)合彩色條紋圖像順次通過(guò)DLP數(shù)字投影儀投射到待測(cè)物體的表面；受到待測(cè)物體表面形狀的調(diào)制，從不同于DLP數(shù)字投影儀投影方向獲得變形的四幅彩色條紋圖像；

(5).從不同于DLP數(shù)字投影儀投影的方向，用CCD相機(jī)采集所述四幅變形的彩色條紋圖像，并把它們存儲(chǔ)到電腦中；

(6).從第(4)步所述四幅復(fù)合彩色條紋圖像中的前兩幅紅綠藍(lán)三通道中，提取六幅包含正弦條紋信息的條紋圖，并利用軟件方法補(bǔ)償顏色通道間的非正弦性干擾；

(7).利用六步相移算法計(jì)算每個(gè)像素點(diǎn)的相位信息，得到一幅高精度的折疊相位圖；

(8).從第(4)步所述四幅復(fù)合彩色條紋圖像中的后兩幅紅綠藍(lán)三通道中，提取六幅包含二進(jìn)制條紋信息的條紋圖；二值化所提取的條紋圖，得到用兩個(gè)數(shù)值所表示的圖像，利用這些二值化圖像，獨(dú)立確定每個(gè)正弦條紋的絕對(duì)級(jí)次；

(9).結(jié)合從步驟(8)二進(jìn)制條紋中所得到的正弦條紋絕對(duì)級(jí)次和從步驟(7)所得到的折疊相位圖，求解出整個(gè)圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)的絕對(duì)相位。