国家自然科学基金(60807006)
- 作品数:10 被引量:35H指数:4
- 相关作者:张启灿麻珂王庆丰刘元坤王娜更多>>
- 相关机构:四川大学更多>>
- 发文基金:国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域:理学机械工程电子电信电气工程更多>>
- 产生正弦光栅的二值化面积编码新方法被引量:7
- 2011年
- 基于面积编码的二值化算法,提出了一定改进,即在对二值化模板进行填充时,用分散的、尽可能等间距的填充方法代替分块的、非等间隔的填充方法,并将此光栅制作出来用于三维形貌测量。利用二元编码光栅的频谱分布特征和光学系统固有的低通滤波特征,可以将二元分布的模板转化为测量区域的正弦分布,同时又滤去了量化噪声,得到质量较好的正弦光场。计算机模拟以及实验验证了该方法的可行性。
- 李平平张启灿
- 关键词:二值化三维面形测量
- 基于彩色编码条纹投影的孤立物体三维测量被引量:8
- 2010年
- 针对空间分布呈区域状、不连续的孤立物体采用条纹投影与相位分析方法进行三维面形测量时,很难得到可靠的相位展开这一问题,提出了通过先后投影两幅π相移的彩色编码正弦条纹到孤立物体表面,方便快捷地还原对应区域颜色信息,同时利用截断相位分布的阶跃边界获得更准确的分色结果,用以指导相位展开。实验验证了方法的有效性。
- 王娜张启灿麻珂
- 用泽尼克多项式消除三维轮廓术中的条纹载频被引量:3
- 2011年
- 在基于条纹投影的三维轮廓术中,投影条纹不可避免地会引入载频分量。同时实际成像系统又存在畸变等光学像差,导致载频分量不再是线性分布,只有准确消除载频成分后,才能还原待测物体的三维形貌。提出了一种运用泽尼克多项式拟合消除载频的方法,用参考平面区域数据点的相位值和泽尼克多项式值,拟合得到整幅图像的载频相位分布,从整体的相位中减去载频相位,获得由物体高度调制的相位分布。对理想变形条纹和有畸变变形条纹的载频消除过程分别进行了模拟实验,并与现有方法的结果进行了对比,验证了该方法的有效性。实物实验也表明该方法可以有效地消除载频,减小重建误差,且其算法简单,只需单帧图像即可消除载频,有望在动态三维面形测量中得到应用。
- 吴志云张启灿
- 关键词:三维面形测量条纹分析
- 基于双色条纹投影的薄膜振动模式分析被引量:1
- 2013年
- 结构光投影和条纹时间平均分析技术已被用于振动模式分析中,但由于投影单色正弦条纹时振动薄膜变形条纹傅里叶谱中零频涵盖范围较大,会限制滤波窗的选取范围,从而影响模式的最终重建结果。为提高振动模式重建的准确性,提出了一种利用π相移正弦条纹投影进行薄膜振动模式分析和振幅重建的方法,通过处理两个通道的条纹分量达到消除零频的目的。给出了该方法的理论分析,完成了相应的计算机模拟,分析了影响测量精度的因素。通过与投影单色正弦条纹的振动模式重建结果对比,表明该方法有较高的重建精度。不同激励频率下的实际薄膜振动实验结果也证明了该方法正确可行。
- 翟树岭郭志明张启灿
- 关键词:信息光学振动测量
- 彩色编码结构光测量水中物体的三维面形被引量:1
- 2009年
- 提出一种利用彩色编码结构光和光线追迹算法测量水中物体三维面形的方法.该方法利用投影仪投出经过彩色编码的颜色条纹来调制物体的三维信息,摄像机拍摄回物体表面的变形条纹图,然后根据光线追迹算法分别追踪摄像机和投影仪的光线来计算物体的三维面形信息,即可恢复出物体的三维面形.用这种方法计算物体的三维面形只需要拍摄一幅图像,因此该方法大大提高了测量速度并降低了系统成本.利用文中方法在3DS MAX软件中进行了模拟实验,并进行了实际测量,实验结果证明了所述方法的正确性和可行性.
- 王庆丰张启灿刘元坤
- 关键词:三维面形测量光线追迹
- 基于二维彩色靶标的结构光三维测量系统快速标定方法
- 2009年
- 系统标定是基于结构光投影的主动式光学三维面形测量的关键技术之一,同时也是一项复杂和耗时的工作。提出了一种基于RGB彩色模型的系统快速标定新方法。利用一个彩色的二维平面靶标和由投影仪投影的彩色标记特征图像实现了摄像机和投影仪的同时快速标定,对靶标的每个标定姿态位置只需要拍摄一幅图像即可得到该位置的特征参数。与传统方法相比,标定过程简单快捷,所需的数据量较少。利用该方法对一个结构光三维测量系统进行了现场标定,并测量了一个平面和一个半圆柱物体,实验结果中点到拟合平面的最大距离为0.8039mm,平均误差为0.1693mm。利用该系统恢复半圆柱物体的面形与传统标定方法的测量结果符合得很好。实验表明,由该方法获得的结果准确可用,且标定速度快。
- 王庆丰张启灿刘元坤
- 分离物体三维测量的彩色结构光编码新方法被引量:8
- 2010年
- 提出了一种结合颜色、格雷码和正弦光栅的编码新方法,用于测量空间分离物体的三维面形。该彩色格雷码正弦条纹图案表现为用颜色信息编码的正弦条纹图案,利用此条纹图案来记录物体的三维面形数据。首先投射一幅彩色格雷码正弦条纹来调制被测物体的三维信息,摄像机拍得物体表面的变形条纹图,然后应用傅里叶变换方法获取截断相位,根据编码特征进行解码来指导截断相位的展开,获得展开相位,进而恢复出物体的三维面形。该方法编码稳定,解码方法可靠,只需要拍摄一幅图,就可以较好地重建空间分离物体的三维面形。空间分离物体的实验结果以及与基于调制度排序的截断相位二维空间展开结果的对比,均证明了该方法的正确性和可行性。
- 麻珂张启灿
- 关键词:光学测量三维面形测量机器视觉
- 基于相位追踪的水中物体三维面形测量被引量:2
- 2009年
- 提出一种基于相位追踪和光线追迹算法测量水中物体三维形貌的新方法。该方法利用正弦面结构光来记录物体的三维面形数据,首先由投影仪投出正弦条纹图来调制淹没于水中物体的三维信息,摄像机拍摄获得物体表面的变形条纹图,然后利用相位追踪算法确定投影条纹和变形条纹之间的对应点,最后对相应的匹配点对进行光线追迹计算后,可以恢复出物体的三维形貌。由于使用面结构光进行测量,无需移动装置来实现对物体的一维或二维全场扫描,这样既节约了经济成本又缩短了测量时间。利用该方法进行了实际测量,得到了较好的重建结果,证明了本方法的正确性和可行性.
- 王庆丰张启灿刘元坤
- 关键词:三维面形测量光线追迹
- 三维面形测量中减小物体彩色纹理影响的新方法被引量:5
- 2011年
- 针对彩色相移技术中传统的灰度三步相移由于系统的颜色响应和物体表面的彩色纹理导致彩色通道间的串扰和不平衡,本文提出了一种新的颜色标定方法,通过标定系统的颜色响应和近似获取物体表面的彩色纹理来减小三维面形测量中因为物体表面的彩色纹理导致的测量误差。实验结果表明,本文提出的方法能够有效地减小误差,获得更好的测量结果。
- 麻珂张启灿
- 关键词:彩色纹理傅里叶变换三维面形测量
- 傅里叶变换轮廓术中相位失真的预矫正方法被引量:3
- 2012年
- 介绍了一种基于傅里叶变换轮廓术的三维面形测量系统中相位失真的预矫正方法。由于投影系统和成像系统的空间三角位置关系、投影仪的发散照明和两套系统蕴含的光学畸变,投影一幅相位与空间坐标成理想线性关系的标准正弦光场,拍摄到的条纹相位和空间坐标不再呈线性分布,引起相位失真,甚至会影响系统测量精度。该方法借鉴反向条纹投影的思想,计算拍摄光场的非线性相位分布与理想的线性相位分布之间的关系,预先矫正,反算出一个新的待投影光场。实验结果表明这种方法能有效地减小该类相位失真所导致的测量误差,获得了更好的测量结果。
- 李岩麻珂张启灿
- 关键词:傅里叶变换轮廓术三维面形测量相位失真