基于旋转光栅投影的动态三维面形测量方法

作     者：张海花 李勇 张启灿 Zhang Haihua;Li Yong;Zhang Qican

作者机构：四川大学电子信息学院四川成都610064 浙江师范大学信息光学研究所浙江金华321004 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2021年第41卷第23期

页      面：145-155页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 070207[理学-光学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(61675141 62075143) 

主　　题：测量 动态三维面形测量 傅里叶条纹分析 三频复合光栅 条纹投影 

摘      要：针对动态孤立场景三维形貌测量难题,提出了时域傅里叶条纹分析方法,充分利用被测动态场景对多周期相移投影条纹在时间域上的调制,对携带被测面形变化信息的系列变形条纹沿时间轴作傅里叶条纹分析,提取相位进行对应的三维重建,有效保留了复杂场景的空间高频信息。为了保证相位信息准确可靠,设计了三频条纹复合的圆盘光栅,经电机带动进行旋转投影,在被测场景表面产生多周期相移条纹。该方法不在空域进行滤波操作,三频条纹解算出对应相位信息后进行时间相位展开,适用于孤立物体的测量。拍摄记录的每一帧条纹图像均能对应重建一个三维结果,适用于动态场景测量。搭建系统完成了验证实验,结果证实了本研究提出方法和系统的可行性。