[發(fā)明專利]一種物體各點(diǎn)獨(dú)立測量的多步變頻率投影條紋測量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210251114.4
• 申請(qǐng)日: 2012-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN102768025A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈書海;許勇;陳花鈴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/25
• 分類號(hào): G01B11/25
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.一種物體各點(diǎn)獨(dú)立測量無需相位解包裹的多步變頻率投影條紋測量方法，其特征在于：

（1）利用變頻率條紋產(chǎn)生裝置產(chǎn)生多個(gè)不同空間頻率的條紋，投影在被測物體表面；

（2）利用CCD采集受物體高度調(diào)制后的不同空間頻率的變形條紋；并利用相移方法對(duì)其進(jìn)行處理，得到每個(gè)空間頻率條紋下物體的包裹相位圖；

（3）利用每個(gè)空間頻率條紋下物體的包裹圖的指數(shù)相加，得到相對(duì)強(qiáng)度和高度的關(guān)系函數(shù)，對(duì)物體每一點(diǎn)的高度進(jìn)行搜索，當(dāng)搜索到的高度與物體當(dāng)前點(diǎn)的高度相等時(shí)，輸出一個(gè)相對(duì)強(qiáng)度峰值，該峰值即為物體該點(diǎn)的高度；對(duì)每一點(diǎn)都如此處理，就可以獲得整個(gè)物體的面型信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)具體為：

受物體高度調(diào)制的余弦條紋可以表示為：

O(x,y)=A+Bcos[2πDx+C×Object(x,y)]---(1)]]>

其中A和B為在(x，y)平面上生成的正弦條紋的調(diào)制參數(shù)，C為物體的真實(shí)高度和相位信息的關(guān)系，Object(x，y)為在(x，y)平面上物體的真實(shí)高度分布,x表示在(x，y)平面上條紋沿著x方向分布，D為投影條紋的空間頻率；

利用四步相移法可?以得到物體的包裹相位值：

Θ1(x,y)=arctan[O4(x,y)-O2(x,y)O1(x,y)-O3(x,y)]=2πDx+C×Object(x,y)+mod(π)---(2)]]>

對(duì)于不放置物體情況下的底板進(jìn)行四步相移法，可以得到底板圖對(duì)應(yīng)的包裹相位值：

Θ2(x,y)=arctan[I4(x,y)-I2(x,y)I1(x,y)-I3(x,y)]=2πDx+mod(π)---(3)]]>

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)具體為：

利用（2）和（3）式可以得到受物體高度調(diào)制的相位信息如下：

Θ(x，y)＝Θ₁(x，y)-Θ₂(x，y)＝C×Object(x，y)+mod(π)????????(4)

采用標(biāo)定方法，物體的高度和相位信息的關(guān)系可寫為：

Object(x,y)=D2πtanθΘ(x,y)---(5)]]>

其中，D為投影條紋的空間頻率，θ為投影方向與采集方向的夾角，Θ(x，y)是由（4）式得出的受物體高度調(diào)制的相位信息；

利用K個(gè)不同空間頻率條紋的包裹相位值及（5）式，通過下式就可以得到物體高度和相位信息的關(guān)系：

S(h)=1K|Σk=1Kexp{[2πtanθDkh-Θk(x,y)]·i}|---(6)]]>

其中，S(h)物體的相對(duì)強(qiáng)度，h為物體的高度，Θ_k(x，y)為利用K個(gè)不同空間頻率條紋得到的受物體高度調(diào)制的相位信息，D_k為投影條紋的空間頻率。