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三维形状测量方法及发展趋势 被引量：16
1
作者 桑新柱 吕乃光 《北京机械工业学院学报》 2001年第2期32-38,共7页
随着科学技术和工业生产的迅猛发展 ,许多领域越来越多地提出了对三维工件尺寸和形状参数测量的要求。在广泛调研的基础上 ,系统地介绍了目前三维形状测量的主要测量方法 ,对每种方法的基本原理与主要优缺点及精度进行了分析 ,阐述了它... 随着科学技术和工业生产的迅猛发展 ,许多领域越来越多地提出了对三维工件尺寸和形状参数测量的要求。在广泛调研的基础上 ,系统地介绍了目前三维形状测量的主要测量方法 ,对每种方法的基本原理与主要优缺点及精度进行了分析 ,阐述了它们的发展现状及应用范围 。 展开更多
关键词 三维形状测量 接触测量法 非接触测量法
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基于LCD数字投影技术的傅里叶变换法测量物体三维形貌 被引量：18
2
作者 孙平 张丽 陶春先 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1250-1252,共3页
利用数字投影栅线技术,采集变形前后的两幅图像,存入计算机中,然后根据Fourier变换原理进行处理,解调出物体的形貌信息.整个过程自动化程度较高,尤其是投影栅线为正弦栅线且栅距随意可调,比栅板投影栅线所含噪音小,因此精确度较高,而且... 利用数字投影栅线技术,采集变形前后的两幅图像,存入计算机中,然后根据Fourier变换原理进行处理,解调出物体的形貌信息.整个过程自动化程度较高,尤其是投影栅线为正弦栅线且栅距随意可调,比栅板投影栅线所含噪音小,因此精确度较高,而且使用的仪器常见,对环境要求低,简便易行,有利于进一步推广.给出对爆竹像的实际测量结果,结果表明了该方法的实用价值. 展开更多
关键词 信息光学 三维形貌测量 图像处理 数字栅线技术 FOURIER变换
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三维物体360°面形自动测量方法 被引量：15
3
作者 苏显渝 程晓雪 郭履容 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第7期670-672,共3页
提出一种三维物体360°面形自动测量方法.简要介绍了方法原理,系统结构,信息获取与处理方案,并给出对圆锥-圆台金属模块和人头石膏模型360°面形测量结果.
关键词 三维物体 机器视学光学 面形测量
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基于条纹反射的镜面测量及三维重建算法分析 被引量：16
4
作者 荆海龙 苏显渝 +1 位作者 刘元坤 伍凡 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期37-42,共6页
本文详细介绍了依据条纹反射术测量镜面、类镜面的原理和方法,分析了经由梯度数据重建三维面形的主要算法和关键问题。通过计算机模拟和波面实际测量,对十字路径积分法、傅里叶变换积分法和区域波前重构法三种主要算法的重建精度进行了... 本文详细介绍了依据条纹反射术测量镜面、类镜面的原理和方法,分析了经由梯度数据重建三维面形的主要算法和关键问题。通过计算机模拟和波面实际测量,对十字路径积分法、傅里叶变换积分法和区域波前重构法三种主要算法的重建精度进行了对比研究。研究表明:区域波前重构法不但对高频噪声有较强的抑制作用,同时也可以处理复杂的连通区域和非等间距分布梯度数据的复杂情况,因此更适用于基于条纹反射术的波面测量。 展开更多
关键词 三维面形测量 条纹反射 镜面测量 梯度数据
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三维面形位相测量轮廓术的研究 被引量：8
5
作者 任丹 吴禄慎 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2002年第3期9-12,共4页
研究了物体三维面形对正弦光场的调制机理和位相测量轮廓术(PMP)基本原理,同时探讨了PMP的关键技术———相位去包裹的实现方法.在此基础上,开发了基于微机的全套应用软件,并以一个典型的复杂三维面形硬币为例,采用四步相移技术进行了... 研究了物体三维面形对正弦光场的调制机理和位相测量轮廓术(PMP)基本原理,同时探讨了PMP的关键技术———相位去包裹的实现方法.在此基础上,开发了基于微机的全套应用软件,并以一个典型的复杂三维面形硬币为例,采用四步相移技术进行了实物测量,获得了较为满意的结果,实现了高精度、无接触的三维面形测量. 展开更多
关键词 三维面形测量 位相测量轮廓术 相位去包裹 调制机理 形态特征 光学测量方法
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快速离焦投影三维测量技术 被引量：11
6
作者 马孟超 邓华夏 +2 位作者 张进 钟翔 于连栋 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2564-2572,共9页
随着数字投影技术的发展,基于投影的三维面型测量技术在多种场合得到广泛应用。基于相移的结构光投影测量技术以其算法简便精度较高得到较快发展。但投影仪为非线性仪器,会影响强度变化,进而影响相位测量精度;此外由于投影仪工作原理的... 随着数字投影技术的发展,基于投影的三维面型测量技术在多种场合得到广泛应用。基于相移的结构光投影测量技术以其算法简便精度较高得到较快发展。但投影仪为非线性仪器,会影响强度变化,进而影响相位测量精度;此外由于投影仪工作原理的投影速度受到限制。离焦投影技术的出现为高速测量和高精度测量提供了新的方法。总结了目前国内外对离焦投影技术的研究现状;从投影工作原理、相移算法、解包裹算法、误差补偿、条纹调制、标定技术及离焦投影技术的相关技术细节进行全面介绍,为数字离焦投影三维测量工作的研究提供参考。 展开更多
关键词 投影技术 三维测量 离焦投影 高速测量 高精度测量
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新改进型三步非等步相位测量轮廓术算法 被引量：11
7
作者 刘玉凤 曹益平 何宇航 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期83-86,共4页
三步非等步相位测量轮廓术(PMP)算法在对采集的变形条纹图像光强的除法运算中忽视了分母为零的情况,导致在一部分区域出现截断相位与相位展开出错,致使重构三维面形的畸变与失真。为此,提出了一种改进的三步非等步PMP算法,修正了在除法... 三步非等步相位测量轮廓术(PMP)算法在对采集的变形条纹图像光强的除法运算中忽视了分母为零的情况,导致在一部分区域出现截断相位与相位展开出错,致使重构三维面形的畸变与失真。为此,提出了一种改进的三步非等步PMP算法,修正了在除法运算中分母为零时的相位分布情况,避免了光强相除时导致的一部分盲点。通过计算机模拟与实验表明,新改进的算法有效地提高了测量精度,拓展了适用范围。 展开更多
关键词 信息光学 三维重构 三步非定步长 光栅投影 三维测量 相位展开
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提高傅里叶变换轮廓术测量精度的新方法 被引量：11
8
作者 李满海 陈文静 苏显渝 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期59-61,共3页
在傅里叶变换轮廓术 (FTP)测量方法中 ,成像装置获取受到物体高度调制后的变形结构光场 ,通过傅里叶变换 ,滤波和逆傅里叶变换恢复出物体高度分布。频谱滤波是FTP中很重要的一个过程 ,也是影响FTP测量精度的一个重要因素。通常滤波是手... 在傅里叶变换轮廓术 (FTP)测量方法中 ,成像装置获取受到物体高度调制后的变形结构光场 ,通过傅里叶变换 ,滤波和逆傅里叶变换恢复出物体高度分布。频谱滤波是FTP中很重要的一个过程 ,也是影响FTP测量精度的一个重要因素。通常滤波是手工选择合适的滤波函数和滤波窗口大小 ,窗口太小 ,表示物体细节的高频信息将丢失 ;窗口太大 ,无法消除噪声。本文提出一种新的滤波方法 ,无需手工选择滤波函数 ,可以很好地保留物体高频信息并消除随机噪声 ,从而提高FTP的测量精度。 展开更多
关键词 傅里叶变换轮廓术 滤波 三维面形测量
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利用莫尔条纹的准正弦特性的三维轮廓术 被引量：6
9
作者 赵宏 陈文艺 谭玉山 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第8期834-837,共4页
分析了两个矩形光栅迭合产生的莫尔条纹的光强分布特性，通过选择适当的光栅参数，可得到一个近似的正弦分划板，并把它用于三维面形测量中．实验结果表明，这种方法简单，易于自动处理，有广泛的实用价值．
关键词 正弦分划板 莫尔条纹 三维面形测量
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三维面形测量中结构光场的非线性分析和校正 被引量：9
10
作者 郭志明 张启灿 麻珂 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期14-16,共3页
在基于数字投影的结构光三维面形测量中,相位测量轮廓术和傅立叶变换轮廓术是两种重要的方法,但由于受到CCD探测器光电响应的非线性、投影伽马的非线性以及环境光照等因素的影响,引起投影条纹正弦性的下降,最终导致相位和重建面形的误... 在基于数字投影的结构光三维面形测量中,相位测量轮廓术和傅立叶变换轮廓术是两种重要的方法,但由于受到CCD探测器光电响应的非线性、投影伽马的非线性以及环境光照等因素的影响,引起投影条纹正弦性的下降,最终导致相位和重建面形的误差。本文提出一种实用的结构光场生成方法,有效改善了结构光场的正弦性。从成像系统出发,通过理论推导,计算机模拟和实验,结果表明该方法大大降低了投影伽码引起的非线性误差,相位误差的标准偏差降低了7倍。 展开更多
关键词 相位测量轮廓术 三维面形测量 标准偏差 非正弦条纹
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基于复Morlet小波的相位分析 被引量：7
11
作者 郑素珍 陈文静 苏显渝 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期73-76,119,共5页
　针对基于结构照明的三维面形测量中的位相展开问题，提出了基于复Morlet小波分析的直接从条纹中提取自然相位的算法，并对其进行了理论分析，计算机模拟和实验，研究证明了可行性。该方法从一幅条纹图像中不需要进行相位展开就能够得... 　针对基于结构照明的三维面形测量中的位相展开问题，提出了基于复Morlet小波分析的直接从条纹中提取自然相位的算法，并对其进行了理论分析，计算机模拟和实验，研究证明了可行性。该方法从一幅条纹图像中不需要进行相位展开就能够得到准确的相位分布方法，并且避免了传统相位方法所必须的复杂相位展开过程．当待测物体变化率比较大的时候，用传统傅里叶方法恢复得到的误差是-3～3rad，而采用本文方法得到的误差是-2．5-0．5rad，且对于顶部平坦部分基本没什么误差。对比分析表明，本文方法的精度要高于传统傅里叶方法。 展开更多
关键词 小波分析 三维面形测量 相位分析 计算机模拟
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相移逻辑云纹法用于三维物体面形测量 被引量：5
12
作者 张海波 伍小平 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第4期408-411,共4页
讨论了相移逻辑云纹法用于三维形状测量的原理，并给出了多个测量实例，实验证明，此法可快速得到物体的三维形状轮廓图．误差小于１０％．
关键词 相移 逻辑云纹 三维 形状测量
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基于激光雷达的形面扫描技术研究 被引量：8
13
作者 周娜 安志勇 谭清中 《光学与光电技术》 2011年第5期58-60,共3页
随着测量技术的不断发展,在航空、汽车、模具、造船等工业中,对复杂物体的三维扫描技术提出了更高的要求。实验表明,激光雷达对复杂物体扫描具有高精度、高效率,满足在实际应用中的要求。
关键词 形面扫描 激光雷达 扫描技术 视觉扫描
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窗口傅里叶变换的三维面形测量 被引量：7
14
作者 付艳华 陈文静 苏显渝 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期39-39,41,共2页
由于窗口傅里叶变换具有局部分析特性,且局部谱比全局的谱更简单、更不容易频谱混叠。本文提出在基于频谱分析的三维面形测量中,用窗口傅里叶变换(WFT)代替传统的快速傅里叶变换(FFT)去获取三维物体面形分布。理论分析和实验结果表明:... 由于窗口傅里叶变换具有局部分析特性,且局部谱比全局的谱更简单、更不容易频谱混叠。本文提出在基于频谱分析的三维面形测量中,用窗口傅里叶变换(WFT)代替传统的快速傅里叶变换(FFT)去获取三维物体面形分布。理论分析和实验结果表明:窗口傅里叶变换不但可以减小频谱混叠对测量精度的影响,并且若在窗口傅里叶变换的处理过程中,设置合理的“门限”,还能够有效的抑制噪声。从而在一定程度上保证了基于频谱分析的三维面形测量的精度。 展开更多
关键词 窗口傅里叶变换 频谱混叠 三维面形测量
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三维测量数据同步自动配准方法 被引量：7
15
作者 孙军华 杨珍 +1 位作者 刘谦哲 张广军 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期789-792,共4页
提出一种三维(3-D)视觉测量数据同步自动配准方法。利用改进的3-Dshape context描述符建立当前测量数据与已获得数据间的匹配点对,得到候选的重叠数据,并用最近点迭代(ICP)算法进行验证和精确配准。将视觉传感器每次获得的测量数据与已... 提出一种三维(3-D)视觉测量数据同步自动配准方法。利用改进的3-Dshape context描述符建立当前测量数据与已获得数据间的匹配点对,得到候选的重叠数据,并用最近点迭代(ICP)算法进行验证和精确配准。将视觉传感器每次获得的测量数据与已获得的测量数据配准,最终将所有测量数据统一到同一坐标系下。实验时,采用视觉传感器对维纳斯石膏像进行多角度测量,对测量数据进行同步配准,获得石膏像表面完整的3-D模型。该配准方法无需任何外部辅助设备,便于操作者观察测量进度并及时调整视觉传感器路径规划,从而提高三维形貌测量效率。 展开更多
关键词 三维(3-D)形貌测量 自动配准 匹配点对 最近点迭代(ICP)算法
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基于最大色差彩色组合编码的三维面形测量方法 被引量：3
16
作者 朱清溢 苏显渝 +1 位作者 肖焱山 向立群 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期340-343,共4页
为了克服光学三维传感中相位恢复困难的问题,提出了一种基于最大色差彩色组合编码的三维面形测量方法。这种方法的特点之一是使得垂直于条纹方向特定长度的颜色序列是唯一的,从而建立了空间位置与颜色的对应关系。特点之二是相邻条纹之... 为了克服光学三维传感中相位恢复困难的问题,提出了一种基于最大色差彩色组合编码的三维面形测量方法。这种方法的特点之一是使得垂直于条纹方向特定长度的颜色序列是唯一的,从而建立了空间位置与颜色的对应关系。特点之二是相邻条纹之间具有最大色差,因而具有最大可区分性。将得到的彩色组合条纹投影到物体表面得到变形条纹,通过计算各种颜色条纹相对参考平面上条纹移动的距离,可以恢复出物体的高度。实验证明,该方法需要获取的图像少、计算时间少、精度较高,具有很强的抗干扰能力。 展开更多
关键词 信息光学 三维轮廓术 彩色编码结构光 边界提取 高度映射表
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基于傅里叶变换去隔行图像的动态3维面形测量 被引量：5
17
作者 曹森鹏 王伟锋 薛喜昌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期736-741,共6页
为了解决动态面形测量中隔行扫描CCD相机记录动态物体表面变形条纹图像存在缺陷的问题,提出了傅里叶变换去隔行算法,即把隔行扫描CCD获取动态物体的错位模糊帧图像分成两个单场图像,分别对每一单场图像进行傅里叶变换去隔行处理,再利用... 为了解决动态面形测量中隔行扫描CCD相机记录动态物体表面变形条纹图像存在缺陷的问题,提出了傅里叶变换去隔行算法,即把隔行扫描CCD获取动态物体的错位模糊帧图像分成两个单场图像,分别对每一单场图像进行傅里叶变换去隔行处理,再利用条纹分析法重建对应时刻的3维面形。理论分析得出单场傅里叶变换去隔行图像与对应的准确满帧图像相同的结论。结果表明,该方法可以很好地恢复条纹和重建物体,且简单实用,可用于基于空间相位检测、相位测量轮廓术、傅里叶变换轮廓术等条纹分析方法的动态物体3维测量中。 展开更多
关键词 信息光学 动态测量 傅里叶变换 去隔行算法 隔行扫描CCD 3维面形重建
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数字合成莫尔条纹的频谱分析与滤波处理 被引量：5
18
作者 朱丽君 王玉荣 +2 位作者 孟祥锋 杨修伦 江山 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期248-256,共9页
莫尔轮廓术是实现物体三维面形测量的主要方法之一,它基于莫尔条纹产生和分析技术。莫尔条纹产生方法主要有阴影法、投影法和数字合成法三种。对于数字合成法,目前通常采用低通滤波提取莫尔条纹,低频区域含有许多无用频率成分,会降低所... 莫尔轮廓术是实现物体三维面形测量的主要方法之一,它基于莫尔条纹产生和分析技术。莫尔条纹产生方法主要有阴影法、投影法和数字合成法三种。对于数字合成法,目前通常采用低通滤波提取莫尔条纹,低频区域含有许多无用频率成分,会降低所提取的莫尔条纹的质量。通过分析参考条纹图像和变形条纹图像经相乘、相加、相减运算结果图像的频谱,比较不同滤波处理方法对提取莫尔条纹的影响,提出一种采用带通滤波提取莫尔条纹的新方法。与低通滤波相比,带通滤波可以产生衬比度更高的强度分布为标准余弦分布的莫尔条纹;此外,相加和相减运算产生的莫尔条纹之间相位相差p,明暗反转。计算机模拟和实际实验均验证了上述分析结论的正确性和该方法的有效性与可行性。 展开更多
关键词 测量 三维面形测量 莫尔轮廓术 莫尔条纹 频谱滤波
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采用标记条纹跟踪的冲击过程三维轮廓术 被引量：5
19
作者 肖焱山 苏显渝 +1 位作者 张启灿 李泽仁 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期46-52,共7页
针对在冲击、爆轰等快变化过程的三维轮廓术中,CCD拍摄速度低于物体的运动速度而导致对动态条纹的时间采样不足和物体表面发生破裂而分成数块的动态过程,提出一种采用标记条纹进行跟踪的动态过程三维轮廓术。以傅里叶变换轮廓术为基础,... 针对在冲击、爆轰等快变化过程的三维轮廓术中,CCD拍摄速度低于物体的运动速度而导致对动态条纹的时间采样不足和物体表面发生破裂而分成数块的动态过程,提出一种采用标记条纹进行跟踪的动态过程三维轮廓术。以傅里叶变换轮廓术为基础,通过采用标记条纹进行跟踪锁定变形条纹中同级次条纹的变化以及Gerchberg迭代算法在破裂区域迭代生成伪条纹,对破裂表面分块进行处理,有效地解决了在快变化动态过程的三维重建中因时间采样不足和条纹断裂对三维相位场的展开所带来的问题,获得了物体正确的面形分布。实验证实了此种方法的正确性。 展开更多
关键词 冲击过程 三维面形测量 标记条纹 傅里叶变换轮廓术
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基于相移原理的便携式岩石三维形貌测量系统 被引量：3
20
作者 秦大辉 毛婷 刘建军 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第4期504-507,共4页
针对岩石表面形貌复杂的特点和测量精度高的要求,提出了一种基于数字光栅相移原理的便携式岩石三维测量技术,该技术由相位移法、外差原理和相位高度映射三部分组成.相位移法和外差原理相结合能够自动完成相位展开,同时保持相移法原有的... 针对岩石表面形貌复杂的特点和测量精度高的要求,提出了一种基于数字光栅相移原理的便携式岩石三维测量技术,该技术由相位移法、外差原理和相位高度映射三部分组成.相位移法和外差原理相结合能够自动完成相位展开,同时保持相移法原有的相位求解精度;然后根据相位展开后的相位图,利用相位高度映射算法来完成岩石的三维形貌测量.利用基于多频外差原理的三维测量技术建立了一套三维测量系统,该系统由一个CCD摄像机和一个数字光栅投影器组成.利用上述系统对一块岩石进行了测量实验,结果表明:该系统能够准确地完成岩石测量. 展开更多
关键词 岩石力学 三维形貌测量 相位移 条纹投影 空间相位展开 时间相位展开 结构光 数字光栅
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