[發(fā)明專利]一種基于最小二乘法對(duì)PSP中相移角度自校準(zhǔn)的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210174210.7
• 申請(qǐng)日: 2022-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114459382A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐亦新;翟雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嘉興市像景智能裝備有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/25
• 分類號(hào): G01B11/25
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.基于最小二乘法對(duì)相移輪廓術(shù)中投影正弦條紋實(shí)際相移角度值自校準(zhǔn)的方法，該方法采用的系統(tǒng)包括面陣相機(jī)，PZT(可以是開(kāi)環(huán)也可以是閉環(huán))和條紋光柵（如朗奇光柵、正弦光柵等）組成的投影裝置，電壓調(diào)整模塊，上位機(jī)(可以是工控機(jī)或者嵌入式平臺(tái)等)，該方法包括：

S₁、投影單元由PZT和條紋光柵組成，上位機(jī)根據(jù)相移步數(shù)m計(jì)算出理論的波前相移角度φ_j，然后結(jié)合PZT驅(qū)動(dòng)器的工作電壓范圍求出PZT初始的工作輸入電壓V_j，其中j=1,…,m，m為相移步數(shù)；

S₂、條紋光柵被PZT推動(dòng)形成相位移，投影正弦條紋圖案到物方，運(yùn)動(dòng)控制模塊控制相機(jī)移動(dòng)到指定FOV位置進(jìn)行取像；

S₃、上位機(jī)根據(jù)正弦條紋圖案求出FOV的置信度，圖像坐標(biāo)i點(diǎn)的置信度M_i按如下公式計(jì)算：M_i=max(P_i,j)-min(P_i,j) ，其中i=1,…,n，n為像素?cái)?shù)；j=1,…,m，m為相移步數(shù)，P_i,j為第j步相位移中第i個(gè)像素點(diǎn)的灰度值；

S₄、根據(jù)S₃求出的置信度圖像，計(jì)算出當(dāng)前FOV的最佳置信度區(qū)域；

S₅、在置信度圖像最佳區(qū)域范圍內(nèi)使用最小二乘法求得實(shí)際的相移角度φ_j^，；

S₆、判斷φ_j和φ_j^，絕對(duì)值的差值是否迭代到容差范圍內(nèi)，如果滿足指定的精度則跳出迭代；如果不滿足指定的精度，使用相移角度誤差對(duì)PZT進(jìn)行輸入電壓校準(zhǔn)，重復(fù)迭代執(zhí)行S₂-S₅；

S₇相移角度用于后續(xù)的相位計(jì)算，采用非定長(zhǎng)的相位求解算法。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S₁包括：

S₈、相移步數(shù)m決定了理論相移角度φ_j，相移角度可以不使用理論相移角度，而是按照工作需要直接設(shè)置；相移角度設(shè)置一般為等間距，但是也可以設(shè)置為不等間距；這受制于實(shí)際設(shè)計(jì)的條紋光柵周期和PZT的推動(dòng)距離。