合肥工大全新误差补偿法可提升三维形貌测量精度
来源: 中国科学报 发布时间: 2018-05-15 访问次数:
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  合肥工业大学教授卢荣胜团队提出一种全新的反向误差补偿方法,克服了现有条纹投影相移三维形貌测量技术受测量环境等因素影响较大、需要提前标定等问题,实现了物体三维形貌测量的精度和效率的大幅提升,在智能制造、逆向工程、生物医疗等领域具有广阔应用前景。该成果近日发表于《光学学报》。

  研究发现,在向被测物体投影与最高频率相同且具有一定相移量的补偿相移条纹时,获得的两幅主值相位图中相位误差存在大小相等、方向相反的特性。利用这一特性,研究人员提出了一种在主值相位图中进行相位误差补偿,并结合多频相移获得绝对相位的反向误差补偿方法。该方法仅需要多投射一幅与最高频率相同的补偿条纹图,通过反向互抵消除系统非线性误差,获得高精度的绝对相位值,无须提前标定系统的相位误差,在大幅提升测量精度的同时,显著缩短了测量时间。

  实验结果表明,该方法所需采集的图像数目减少37.5%,极大地减小了后续相位解包裹的运算量。同时,还解决了被测物体表面有空洞、阶梯状、阴影或者空间不连续导致的相位跳变难题,避免了物体复杂轮廓可能导致的高频条纹极数混跌。在测量环境发生变化时,不再需要对测量系统进行重新标定,在测量过程中不易受环境因素干扰。

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