结构光编码测量技术在火星高分相机中的应用

作     者：曹智睿 董吉洪 CAO Zhi-rui;DONG Ji-hong

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间三部吉林长春130000 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2021年第29卷第6期

页      面：1420-1429页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：吉林省自然科学基金(No.20200201008JC) 

主　　题：三维测量 结构光编码 非对称组合 周期错位误差 

摘      要：为了提高测量精度和测量效率,在火星高分相机部分工件三维形貌的测量过程中采用了结构光编码测量技术。传统的结构光编码测量技术采用正弦相移对称结合格雷码的方法,极易产生周期错位误差,严重影响测量精度。为了从原理上消除周期错位误差,提出了非对称结构光编码测量技术。首先,提出对四步正弦相移进行区域编码的概念和方法;然后,将正弦相移与格雷码进行非对称组合,通过格雷码和区域码的双重约束,将周期错位误差由一个格雷码周期的减小至一个像元。3dsMax仿真测试结果和实物测试结果表明:与传统测量技术相比较,非对称结构光编码测量技术的最大测量误差相对减小了一个数量级,均方测量误差相对减小了70%。非对称式结构光编码测量技术有效消除了周期错位误差,大幅提高了三维测量精度。