基于调制度比的光学三维测量轮廓术

作     者：邵双运 徐楠 Shao Shuangyun;Xu Nan

作者机构：北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室北京100044 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2009年第36卷第2期

页      面：435-438页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 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：北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室研究基金资助项目 

主　　题：光学测量 三维 调制度比 傅里叶变换 

摘      要：复杂物体的快速三维测量是光学三维轮廓术的难题之一。提出了基于调制度比的光学三维测量新方法,设计了基于共轴光路的测量系统。理论分析表明,在几何光学近似下,物体表面一点调制度比的对数与该点的高度成正比,因此可以用调制度比作为物体高度的载体。通过标定建立高度与调制度比的查找表,测量时利用CCD在两个不同的位置分别获取物体表面的光栅信息,利用傅里叶变换方法计算相应物点的调制度并计算比值,根据调制度比值通过查找表得到相应物点的高度信息。该方法采用共轴光路,有效避免了阴影和遮挡问题;采用调制度比作为物体高度测量的载体,只需要两幅光栅图就可以得到物体的高度信息,具有测量快速的优点。对高为79.51 mm的台阶测量的相对误差为0.86%,实验结果证实了该方法和系统的有效性。