基于灰度拓展复合光栅的单帧三维测量方法

摘要：

提出了一种基于灰度拓展的单帧正交复合光栅三维测量方法.由于受商用DLP最大灰阶动态范围256的标准限制,单帧复合光栅中的多张调制光栅共享256灰阶动态范围导致其对比度变小,其表征的三维物体的相位信息被压缩,解相过程出现相位断裂现象,测量误差增大.采用时分复用原理,将一具有766灰阶的正交复合光栅拆分为三幅不同的具有256灰阶的条纹图.依次序加载进循环播放的视频中投射至待测物体表面,当用曝光时间为3倍视频刷新周期的整数倍10 bit CCD采集时,就可采集到具有766灰阶动态范围的变形复合光栅像.通过滤波和灰度校准等计算后,物体的三维面形能够完整而精确的重建.经仿真和实验验证,所提方法打破了DLP256灰度投影的限制,有效提高了相移变形条纹的动态范围,增大了被测物体细节信息,避免了相位展开环节相位断裂而引起物体面形重构不完整的现象.

关键词：三维测量、正交复合光栅、灰度拓展、时分复用

所属期刊栏目：49

分类号：O438.1(光学)

资助基金：国家高技术研究发展计划（863计划）;国家科技重大专项

在线出版日期：2020-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：84-91