导读:本文包含了光栅形貌测量论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:叁维形貌测量,光栅投影,系统标定,相位解调
光栅形貌测量论文文献综述
李文忠[1]（2019）在《基于光栅投影的发动机叶片叁维形貌测量技术研究》一文中研究指出发动机作为航空飞行器的动力来源,其性能对飞行器起到决定性作用。叶片是航空发动机的重要零部件之一,其质量的好坏直接决定发动机性能。目前,国内外科研人员提出许多测量叶片叁维形貌的方法,但这些方法依然无法同时满足测量精度高、速度快、成本低等方面的要求。因此,研究如何实现高精度、高效率、低成本的发动机叶片叁维形貌测量具有重要意义。首先,设计基于光栅投影的发动机叶片叁维形貌测量系统。分析叶片测量系统的硬件需求与软件需求,介绍光栅投影测量中的光学技术,分析其测量光路,确定实验中的测量形式,在此基础上完成硬件选型与软件设计。为后续测量系统标定、图像采集与处理奠定基础。其次,研究形貌测量系统的标定方法。分析广泛应用的传统张正友标定法,针对标定参数存在动态变化这一问题,提出一种考虑参数变化的标定方法。利用两种方法对测量系统进行标定,并通过标定参数测量线条的长度,对比两种标定方法的精度。建立准确的实物表面点信息与条纹图像点信息之间的对应关系,为提高叶片叁维形貌测量精度奠定基础。再次,研究形貌测量过程中条纹图像的生成与处理技术。利用计算机软件生成标准正弦光栅条纹,分别利用四步相移法与时间相位展开法对光栅条纹进行相位解调与相位展开,对传统差频相位展开算法进行改进,并对比分析改进前后的相位展开精度。通过提取更加准确的相位信息,使叶片叁维形貌测量精度明显提高。最后,搭建光栅投影叁维形貌测量平台,测量发动机叶片叁维形貌,并对实验中影响叶片形貌测量精度的误差进行分析。利用四步相移法对采集的变形条纹进行相位解调得到被测叶片的包裹相位,通过改进的相位展开方法得到被测叶片的绝对相位,最终获取发动机叶片叁维形貌。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2019-03-01）
吴建梅[2]（2018）在《基于单幅光栅投影的远心叁维形貌测量技术研究》一文中研究指出近年来,基于远心成像的光学检测技术已经广泛应用于机械制造、电子、材料等精密测量行业。而利用光栅条纹投影来获取物体表面形貌特征的方法,也已成为主动式光学测量中的热门研究领域。结合远心成像与光栅条纹投影技术的特点,本文主要研究基于单幅光栅投影的远心叁维形貌测量技术,目的是用单幅变形条纹图能快速地恢复物体叁维形貌。同时,为实现更大深度范围的测量,对双侧远心成像景深、系统景深误差以及超景深误差分析等做了相关的研究。论文主要的研究内容如下:介绍双侧远心光路的特性以及远心成像模型,搭建基于单幅光栅投影的远心叁维测量系统,简化S变换解相技术并结合包裹相位消除方法完成相位-高度标定实验,对标准量块测量其高度,其相对误差为0.40%。XY平面内标定得到标定板的相邻两圆心距的标准差为1μm。为实现快速的叁维测量,实现了补零频移法(Zero Padding Frequency Shift,ZPFS),来消除包裹相位。该方法核心思想在于对包裹相位复数数组两端补零,并运用二维离散傅里叶变换对的频移特性进行求解。通过实验证明在2π跳变以内该方法可以完全消除包裹,而对比的技术仍有包裹相位剩余。最后,结合XY平面内标定完成待测物体的叁维形貌恢复。详细推导了双侧远心成像系统的景深理论公式,计算本套系统下的景深并确定景深范围。对XYZ方向上的景深测量误差以及超景深测量误差进行分析,分析表明在所测量范围内XY平面内测量的标准差基本都在3μm,对误差较大的Z方向进行深度误差补偿,补偿后Z方向上最大标准差降低到6μm。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30）
赵鑫[3]（2017）在《高反射表面光栅投影叁维形貌测量技术》一文中研究指出随着经济社会的发展,高反射表面由于其独特的光学特性,被越来越多的应用在在各种产品的生产制造中,用以提高产品的性能与品质,如汽车的光滑表面,光滑的玻璃表面,以及某些光滑的金属表面等,因此对此类高反射表面进行方便、高效、高精度的叁维形貌测量对提高生产加工效率与产品品质具有重要的意义,本文用光栅投影与双目立体视觉相结合的方式避免了传统光栅投影方法应用于高反射表面检测时的二义性,以及双目立体视觉法用于高反射表面测量时匹配点搜索的难题。本文利用液晶显示屏与双目相机搭建了一套高反射表面叁维形貌检测系统,利用液晶屏作为光栅条纹投影设备,在相机不能直接观察到屏幕的情况下利用基于镜面反射的相机外参数标定算法求得了相机与屏幕的相对位置关系,结合双目相机的标定完成了系统参数的标定,利用表面法向量唯一性约束与双目立体视觉极限约束提出了应用于高反射表面的双目立体视觉匹配点搜索算法,并利用C++编程语言和OpenCV开源库实现了匹配点搜索算法以及叁维重建算法,本文利用搭建完成的系统对相距15mm的两个标准平面镜位置进行叁维重建实验,实际测得的距离为15.0963mm。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2017-04-01）
尚明诺[4]（2015）在《光栅投影双目视觉形貌测量及影响因素研究》一文中研究指出现代测量中,叁维形貌测量无论是在工业生产、医疗以及人们日常生活中,都起到不可替代的作用,而找到精度更高速度更快的叁维形貌测量方式也越来越成为这一领域研究的重中之重。目前,叁维形貌测量方式更加趋向于非接触测量,而基于光栅投影装置的叁维形貌测量由于其精度高、实现方便、成本较低等优点,提上了众多研究者的日程。本文研究一种基于光栅投影的双目立体视觉测量系统,将光栅投影与双目视觉相机模型结合,测量物体的叁维坐标点,提出一种基于亚像素边缘提取确定匹配范围的方法,并在匹配时添加唯一性约束,提高了测量精度和速度。论文完成的主要工作有:1.了解目前光栅投影与双目视觉发展现状,结合实验需要搭建软硬件平台;2.建立双目视觉系统数学模型,完成光栅投影测量系统标定,进行了该方法的精度验证;3.针对所采集到图像进行处理与分析,包括对图像相位的分析,在原有系统原理基础上提出改进,对背景光造成的灰度值影响做出修正,添加对参考平面的光栅投影的相位分析,综合被测物和参考平面的相位变化,提取被调制部分的亚像素边缘,缩小待匹配区域,提高匹配速度;4.实现双目图像的匹配,在原有外极线约束基础上添加唯一性约束,提高匹配精度;5.搭建实验系统,验证系统测量方法与系统精度。(本文来源于《天津大学》期刊2015-12-01）
尚忠义,李伟仙,董明利,段良君[5]（2015）在《基于四步相移光栅投影的叁维形貌测量系统》一文中研究指出为了实现对具有明显跳变面物体的轮廓测量,建立了四步相移光栅投影的叁维形貌测量系统,并对所采用的四步相移测量算法进行研究。在介绍四步相移原理的基础上以有明显跳变面的叁棱锥橡皮块为例,建立针对明显跳变面的测量算法。通过对4幅相移图算术求和并除以4得到平均灰度图;将平均灰度图二值化处理定位明显跳变面或阴影部分;将二值化图像与包裹相位图卷积,而后对包裹相位图进行解包裹,从而得到正确的连续相位,最终获取物体叁维形貌。根据上述算法测量叁棱锥的叁维形貌并计算其体积,测量实验表明:被测物的体积平均相对精度为0.47%。(本文来源于《应用光学》期刊2015年04期）
班荣兴[6]（2014）在《叁维形貌测量光栅投影技术研究》一文中研究指出物体的叁维形貌测量在工业检测、产品质量监控、机器视觉及逆向工程等众多方面具有很重要的意义,传统的测量方法如接触测量法、点线结构光测量法等均不能很好地兼顾测量速度与精度。为了满足工业现场对叁维自由曲面形貌高精度、快速的测量需求,本文在采用数字正弦光栅条纹投影的方法基础上提出了一种基于DMD数字微镜的微投影系统设计方案,将数字图像直接转换为数字光信号经过微显示芯片的反射投影出来,相位连续分布的光场被被测物表面所调制,同时发出帧同步触发信号,使高速CCD彩色相机同步捕获变形后的条纹图像。数字条纹投影系统具有以下优势:1.投影的正弦光栅条纹图的相位在空间中连续分布,可一次投影完全覆盖整个叁维曲面,测量速度快,对相位解算提取叁维形貌信息,测量精度高。2.可以根据实际需要随意生成相位任意变换的条纹图像,克服了使用物理光栅带来的各种缺点。3.数字图像信息的输入直接转换为数字光信息输出,避免了D/A转换过程中带来的噪声干扰,提高了投影图像的质量。4.采用单色条纹图像投影,避免了多颜色通道投影带来的串扰。本文主要的研究工作包括:1.根据应用于工业现场的微投影系统的需求,分析了投影系统的设计要求,并完成了基于DMD数字微镜的微投影系统的系统构建方案。2.完成了微投影系统硬件系统和照明光源的选型。3.完成了基于DLPC350的DMD微镜控制以及LED光源驱动硬件系统的设计。4.在Windows环境下,通过USB协议完成上位机对投影系统的软件控制平台的编写。5.完成驱动电路板的绘制,对电气性能进行测试,同时完成各功能模块的实验验证,针对物体叁维形貌测量数字投影的误差及抑制方法进行了详细的分析并进行了实验验证。(本文来源于《天津大学》期刊2014-12-01）
刘洋[7]（2014）在《光栅投影双目视觉形貌测量技术研究》一文中研究指出光学叁维形貌测量在工业自动检测、逆向工程、医疗、生物识别及文物复制等众多领域具有广泛的应用。光栅投影叁维形貌测量技术作为光学叁维形貌测量技术的一个重要分支,与其相关的技术成为研究的热点。然而,目前国内的光栅投影叁维形貌测量系统与国外先进产品差距很大,不论是在测量精度、测量速度还是在测量稳定性方面都有很大提升空间。近年来这种测量方法在工业现场受到越来越广泛的使用,基于这个应用背景的特点,本文将研究方向定位于光栅投影双目视觉形貌测量,将光栅投影与双目视觉相结合,充分分析研究测量过程中的各个关键技术,以期开发出一套高质量的面向工业现场的光栅投影叁维形貌测量系统。论文完成的主要工作有:1、根据工业现场环境与应用需要,开展了测量方法研究,建立了叁维形貌测量的数学模型,并在此基础上搭建了测量系统的硬件平台与软件架构。对比分析了双目与单目光栅投影测量系统的测量原理。2、研究了系统的标定,包括光栅投影单目视觉测量系统和光栅投影双目视觉测量系统的具体标定原理与方案。3、研究了双目视觉形貌测量过程中的图像分析与处理技术,具体包括相位解调与相位展开的算法研究,以及双目光栅投影系统的立体匹配方法研究。4、设计实验对测量系统标定结果、相位解算精度以及测量系统整体精度分别进行了验证。(本文来源于《天津大学》期刊2014-12-01）
刘雯雯,孙利民[8]（2014）在《基于投影光栅法的叁维形貌测量研究》一文中研究指出以投影光栅法为基础,利用自编程序在计算机上生成周期、像素可调的正弦条纹,通过LCD投影仪投射到待测物体表面,放置待测物体前后分别用CCD摄像机采集栅线条纹图作为参考平面和变形后物体条纹图,傅里叶变换法滤波后得到包含物体高度信息的相位差,经过相位解包裹处理,得到被测物体的叁维形貌。该方法简便易行,快速准确。(本文来源于《第十五届北方七省市区力学学术会议论文集》期刊2014-08-01）
刘常杰,刘洋,刘邈,李斌[9]（2014）在《光栅投影测量系统叁维形貌拼接技术研究》一文中研究指出针对尺寸较大或型面复杂的被测物形貌的测量,提出了一种基于投影仪投射标记点和全局控制点的叁维形貌拼接方案。方案充分利用光栅投影测量系统的优势,以拼接相机坐标系为中介,将被测物表面在投影系统视觉传感器坐标系下的多视点云坐标转换到全局坐标系下,实现了将投影系统视觉传感器在不同位置、不同角度的测量数据统一到全局坐标系,完成拼接。该方案避免了人工标记点的粘贴,保持了被测物表面的原有形貌,提高了测量效率,同时克服了基于相邻图像重迭拼接中的误差累积问题。此方案方法操作简单,原理可行,精度可满足要求。实验结果表明:拼接的X,Y,Z坐标均方根误差分别为:0.056 mm、0.023 mm、0.165 mm,测量系统的绝对误差为0.33 mm。(本文来源于《传感技术学报》期刊2014年07期）
徐建伟,侯建华,刘雯雯,罗尚林[10]（2014）在《傅里叶变换投影光栅法测量物体的叁维形貌》一文中研究指出文章将投影光栅法和傅立叶变换方法相结合,通过自编程序在计算机上生成正弦条纹,这些正弦条纹周期、像素可调,借助LCD投影仪将正弦条纹投射到待测物体表面,将待测物体放置前后的栅线条纹用CCD摄像机进行采集,系统参数不变,根据傅里叶变换方法进行滤波,使包含物体高度信息的相位差的图形,经过相位解包裹处理,得到被测物体的叁维形貌。(本文来源于《企业技术开发》期刊2014年12期）
光栅形貌测量论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来,基于远心成像的光学检测技术已经广泛应用于机械制造、电子、材料等精密测量行业。而利用光栅条纹投影来获取物体表面形貌特征的方法,也已成为主动式光学测量中的热门研究领域。结合远心成像与光栅条纹投影技术的特点,本文主要研究基于单幅光栅投影的远心叁维形貌测量技术,目的是用单幅变形条纹图能快速地恢复物体叁维形貌。同时,为实现更大深度范围的测量,对双侧远心成像景深、系统景深误差以及超景深误差分析等做了相关的研究。论文主要的研究内容如下:介绍双侧远心光路的特性以及远心成像模型,搭建基于单幅光栅投影的远心叁维测量系统,简化S变换解相技术并结合包裹相位消除方法完成相位-高度标定实验,对标准量块测量其高度,其相对误差为0.40%。XY平面内标定得到标定板的相邻两圆心距的标准差为1μm。为实现快速的叁维测量,实现了补零频移法(Zero Padding Frequency Shift,ZPFS),来消除包裹相位。该方法核心思想在于对包裹相位复数数组两端补零,并运用二维离散傅里叶变换对的频移特性进行求解。通过实验证明在2π跳变以内该方法可以完全消除包裹,而对比的技术仍有包裹相位剩余。最后,结合XY平面内标定完成待测物体的叁维形貌恢复。详细推导了双侧远心成像系统的景深理论公式,计算本套系统下的景深并确定景深范围。对XYZ方向上的景深测量误差以及超景深测量误差进行分析,分析表明在所测量范围内XY平面内测量的标准差基本都在3μm,对误差较大的Z方向进行深度误差补偿,补偿后Z方向上最大标准差降低到6μm。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光栅形貌测量论文参考文献
[1].李文忠.基于光栅投影的发动机叶片叁维形貌测量技术研究[D].哈尔滨理工大学.2019
[2].吴建梅.基于单幅光栅投影的远心叁维形貌测量技术研究[D].深圳大学.2018
[3].赵鑫.高反射表面光栅投影叁维形貌测量技术[D].合肥工业大学.2017
[4].尚明诺.光栅投影双目视觉形貌测量及影响因素研究[D].天津大学.2015
[5].尚忠义,李伟仙,董明利,段良君.基于四步相移光栅投影的叁维形貌测量系统[J].应用光学.2015
[6].班荣兴.叁维形貌测量光栅投影技术研究[D].天津大学.2014
[7].刘洋.光栅投影双目视觉形貌测量技术研究[D].天津大学.2014
[8].刘雯雯,孙利民.基于投影光栅法的叁维形貌测量研究[C].第十五届北方七省市区力学学术会议论文集.2014
[9].刘常杰,刘洋,刘邈,李斌.光栅投影测量系统叁维形貌拼接技术研究[J].传感技术学报.2014
[10].徐建伟,侯建华,刘雯雯,罗尚林.傅里叶变换投影光栅法测量物体的叁维形貌[J].企业技术开发.2014