[發明專利]基于單幀彩色復合光柵條紋反射的鏡面三維面形測量方法

有效

• 申請號: 201410019594.0
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103727895B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 岳慧敏;吳雨祥;劉永;趙必玉;張博;易京亞;歐中華
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙)51223
• 代理人: 徐豐,楊保剛

1.一種基于單幀彩色復合光柵條紋反射的鏡面三維面形測量方法，其特征在于包括以下步驟：

S1：設置實驗系統：實驗系統包括計算機、顯示屏、待測鏡面、數碼相機，調整實驗系統使數碼相機通過待測鏡面觀測到顯示屏；

S2：通過計算機控制在顯示屏上生成彩色復合條紋，彩色復合條紋中的水平條紋和垂直條紋具有不同的顏色；

S3：通過數碼相機觀察S2步驟中得到的彩色復合條紋經過待測鏡面反射后得到的彩色復合變形條紋，待測鏡面的梯度信息被調制在彩色復合變形條紋的相位中；

S4：對S3步驟中得到的彩色復合變形條紋進行色彩分離得到水平方向和垂直方向的變形條紋；?

S5：對S4步驟中得到的水平方向和垂直方向的變形條紋進行相位解調得到變形條紋的相位，將其載頻去除，然后進行相位展開；?

S6：根據S5步驟中得到展開后的相位，通過條紋反射法的相位梯度關系獲得待測鏡面的梯度信息，對梯度積分得到三維形貌。

2.根據權利要求1所述基于單幀彩色復合光柵條紋反射的鏡面三維面形測量方法，其特征在于：所述彩色復合變形條紋表示為：

其中，表示數碼相機記錄的光強分布，和分別表示水平方向和豎直方向的背景光強，和分別表示水平方向和豎直方向的調制度分布，表示載頻的頻率函數，和分別表示水平方向和豎直方向的與待測鏡面的梯度相關的相位，具體的相位梯度關系如下：

??

上式分別表示待測鏡面表面的梯度在水平方向和豎直方向上的分量與相位的關系，式中表示顯示屏到待測鏡面的距離，和分別表示顯示屏上水平方向和垂直方向的正弦條紋的周期。

3.根據權利要求1所述基于單幀彩色復合光柵條紋反射的鏡面三維面形測量方法，其特征在于：所述步驟S4得到的水平方向和垂直方向的變形條紋表示為：?

。

4.根據權利要求1所述基于單幀彩色復合光柵條紋反射的鏡面三維面形測量方法，其特征在于：所述對S4步驟中得到的水平方向和垂直方向的變形條紋進行相位解調為對變形條紋的圖像中的相位信息通過傅里葉變換分析解調得到總相位。