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光栅投影式三维摄影测量仪的几何标定方法

光电工程 2005年第11期32卷 43-48,67页

作者：罗剑袁家虎中国科学院光电技术研究所

光栅投影式三维摄影测量仪利用了时域结构光投影技术和立体视觉测量原理获得三维点坐标。针对传统标定方法易受镜头畸变影响和标定约束方程少导致精度下降的问题,采用了非线性的摄像机和投影机模型,并提出了二维的投影机模型;使用多平... 详细信息

光栅投影式三维摄影测量仪利用了时域结构光投影技术和立体视觉测量原理获得三维点坐标。针对传统标定方法易受镜头畸变影响和标定约束方程少导致精度下降的问题,采用了非线性的摄像机和投影机模型,并提出了二维的投影机模型;使用多平面法标定了系统测量所需的摄像机和投影机几何参数;为进一步提高参数精度,采用Levenberg-Marquardt算法优化了摄像机和投影机模型。实验结果表明,该方法操作简单,无需精确的位置和姿态调整,标定的绝对精度为0.2pixel,相对精度为1/5000。

关键词：几何标定摄影测量仪三维表面测量光栅投影

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光栅投影在机三维形貌检测技术研究进展

中国光学（中英文） 2023年第3期16卷 500-513页

作者：吕虹毓李茂月蔡东辰赵伟翔哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

基于视觉的测量方式对航天、军工以及电子芯片等先进制造领域具有良好应用前景以及深远的发展意义,而基于结构光的在机三维视觉检测技术,是目前精密加工领域的热点与难点之一。本文以结构光在机三维测量流程为主线,将其中的关键技术,包... 详细信息

基于视觉的测量方式对航天、军工以及电子芯片等先进制造领域具有良好应用前景以及深远的发展意义,而基于结构光的在机三维视觉检测技术,是目前精密加工领域的热点与难点之一。本文以结构光在机三维测量流程为主线,将其中的关键技术,包括测量标定、相位优化求解、在机三维点云处理及不同特征曲面重构中的技术要求、涉及的方法和原理、相关研究现状及目前存在的问题,进行论述与总结。最后,根据未来相关技术的实际需求,在加工现场标定、动态实时三维重构、亚微米及纳米级测量、测量-加工一体化数据传输技术等方面进行了展望,并提出了相应的研究思路。

关键词：光栅投影三维形貌在机检测机器视觉表面重构

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光栅投影式测量点云数据的曲面重构技术

华中科技大学学报（自然科学版） 2006年第11期34卷 1-3,14页

作者：付星斗王平江唐小琦陈吉红华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心湖北武汉430074

提出了一种通过光栅投影式测量方法所得结果来获取新的按明暗变化规律分布的三维点群方法.它包括对被测物体进行三维几何模型重构、对被测物体的普通图像进行抖动处理以及将抖动所得图像中的白色像素点向重构的曲面进行投射三个主要步骤... 详细信息

提出了一种通过光栅投影式测量方法所得结果来获取新的按明暗变化规律分布的三维点群方法.它包括对被测物体进行三维几何模型重构、对被测物体的普通图像进行抖动处理以及将抖动所得图像中的白色像素点向重构的曲面进行投射三个主要步骤.分析了该方法面临的关键问题———线状分布原始三维测量点的曲面重构,提出了一种基于线状分布原始三维测量点的三角片几何模型重构算法,算法简单,可以确保生成性状良好的三角片对曲面进行拟合,并且能够避免出现曲面裂口,从而使曲面连续、光顺.

关键词：三维测量曲面重构光栅投影

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光栅投影式轮廓测量中两种误差的分析

光学学报 2000年第3期20卷 376-379页

作者：郝煜栋赵洋李达成清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

以像点位移的概念阐述了光学投影式轮廓测量法的原理和关键任务 ,详细分析了从相位到像点位移和从像点位移到高度的两项不可忽略的误差源 ,并给出了误差补偿方法。

关键词：光栅投影轮廓测量像点位移

光栅投影技术在获取牙列缺损三维数据中的应用

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华西口腔医学杂志 2006年第3期24卷 276-278页

作者：吴琳李瑞吕培军赵一姣中国医科大学口腔医院修复科辽宁沈阳110002 北京博维恒信科技发展有限公司北京100083 北京大学口腔医学院卫生部口腔医学计算机应用工程技术研究中心北京100081

目的介绍一种采集牙列缺损石膏模型三维数据的方法,为重建牙列缺损三维数字模型及研究可摘局部义齿支架的计算机辅助设计奠定基础。方法利用计算机控制投影系统在0.4s的时间内连续将间隔∏/2正弦周期4幅光栅,投射在牙列缺损石膏模型表面... 详细信息

目的介绍一种采集牙列缺损石膏模型三维数据的方法,为重建牙列缺损三维数字模型及研究可摘局部义齿支架的计算机辅助设计奠定基础。方法利用计算机控制投影系统在0.4s的时间内连续将间隔∏/2正弦周期4幅光栅,投射在牙列缺损石膏模型表面,数码相机采集由于受到模型表面高度的调制而变形的条纹图像,通过相移法解调得到包含高度信息的相位变化,去包裹后的位相值通过三角测量法实现相位—高度的转换,计算机自动完成多视数据拼合,从而得到整个石膏模型外形轮廓的三维数据,重建牙列缺损的三维数字模型。结果获得了密集完整的牙列缺损点云模型,基本上未见扫描盲区。重建的牙列缺损三维模型牙颌解剖结构清晰。结论采用光栅投影和相移法获取牙列缺损的三维数据,具有精度高速度快的特点,可以满足后续的可摘局部义齿支架三维设计的需要。

关键词：光栅投影三维重建牙列缺损模型相移

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双步相移光栅投影测量轮廓术

光学学报 2012年第5期32卷 86-92页

作者：郑东亮达飞鹏东南大学自动化学院江苏南京210096

双三步相移算法证明可以较大地减少数字光栅投影测量轮廓术的测量误差,基于理论分析与实验验证,针对常用的四步、五步相移算法,提出了相应的双四步、双五步相移算法。通过两次传统相移算法得到两幅主值相位图,直接融合两幅主值相位图即... 详细信息

双三步相移算法证明可以较大地减少数字光栅投影测量轮廓术的测量误差,基于理论分析与实验验证,针对常用的四步、五步相移算法,提出了相应的双四步、双五步相移算法。通过两次传统相移算法得到两幅主值相位图,直接融合两幅主值相位图即可获得测量所需的相位信息,与已有的针对两幅展开相位进行相位融合方法相比,此方法实现简单且更加有效。相较于双三步相移算法,双四步和双五步相移算法实现简单且能够极大地减少测量误差,仅需通过投影2倍数目传统相移算法所需的投影光栅,且可保持常用三步、四步及五步相移算法固有的优点。

关键词：测量双步相移算法光栅投影测量误差

基于光栅投影技术的刀具磨损三维特征提取方法

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光学精密工程 2007年第3期15卷 390-395页

作者：姜宇杨国辉哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨工业大学电子与通信信息技术研究院黑龙江哈尔滨150001

提出了利用激光光栅投影技术对硬合金刀具磨损图像进行检测的方法。利用采集待测物体栅线图样中未变形区域包含的相位信息,使用最小二乘迭代法将数据拟合,得到了理想参考面相位分布参数。由于不需另外采集实物参考面变形光栅图像,不仅... 详细信息

提出了利用激光光栅投影技术对硬合金刀具磨损图像进行检测的方法。利用采集待测物体栅线图样中未变形区域包含的相位信息,使用最小二乘迭代法将数据拟合,得到了理想参考面相位分布参数。由于不需另外采集实物参考面变形光栅图像,不仅减少了实物参考面的采集步骤,而且不需要对实物参考面相位进行求解。实验表明:该方法利用数控机床换刀间隙进行检测,实现了在线测量。同时,该方法测量磨损区域的最大宽度、最大面积、磨损区域的周长、z方向最大深度参数的标准差和相对精度都小于0.01,具有较好的三维形貌轮廓检测精度。

关键词：激光技术 CCD 光栅投影刀具磨损三维形貌

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光栅投影轮廓测量系统的标定方法

湖南科技大学学报（自然科学版） 2006年第2期21卷 40-43页

作者：黄梦涛郭迎福蒋庄德田爱玲李兵机械制造系统工程国家重点实验室

提出一种光栅投影测量物体轮廓的新系统,它对投影系统和成像系统没有严格的位置要求,新系统引入摄像机定标技术,在系统搭建时一次完成对成像系统和投影系统的参数标定.通过投影条纹图和成像条纹图的对应关系得到空间投影平面和成像直线... 详细信息

提出一种光栅投影测量物体轮廓的新系统,它对投影系统和成像系统没有严格的位置要求,新系统引入摄像机定标技术,在系统搭建时一次完成对成像系统和投影系统的参数标定.通过投影条纹图和成像条纹图的对应关系得到空间投影平面和成像直线的方程,它们的交点就是物体的空间坐标.该方法对系统结构没有平行性和垂直性的要求,也不要求成像系统光轴与投影系统光轴相交于参考面,工程上容易实现.图5,表1,参8.

关键词：光栅投影参数标定轮廓测量

提高数字光栅投影测量系统精度的gamma校正技术

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光学学报 2011年第5期31卷 116-121页

作者：郑东亮达飞鹏东南大学自动化学院江苏南京210096

数字光栅投影测量系统中存在的gamma失真现象会带来明显的测量误差。提出了一种基于投影光栅预编码的gamma校正技术,通过对投影光栅引入一个预编码值,将经过预编码调制后的投影光栅用于测量,极大地削弱了由gamma失真现象带来的影响,提... 详细信息

数字光栅投影测量系统中存在的gamma失真现象会带来明显的测量误差。提出了一种基于投影光栅预编码的gamma校正技术,通过对投影光栅引入一个预编码值,将经过预编码调制后的投影光栅用于测量,极大地削弱了由gamma失真现象带来的影响,提高了测量精度。实验验证了该方法的有效性,将该gamma校正技术用于传统的相移算法。采用该方法求得的预编码值,对相移算法的投影正弦光栅进行预编码调制,调制后的相移算法精度得到极大提高。与已有的基于投影光栅预编码的gamma校正技术相比,所提方法简单且有效。

关键词：测量 gamma校正预编码光栅投影