一种基于恒定相位编码的数字相移三维测量轮廓术相位误差检测方法

    公开(公告)号:CN104048621B

    公开(公告)日:2018-10-30

    申请号:CN201410258731.6

    申请日:2014-06-11

    Inventor: 赵宏 张春伟

    Abstract: 本发明提出了一种巧妙、简单却又高效的适用于相移法三维测量轮廓术的基于恒定相位编码的数字相移三维测量轮廓术相位误差检测方法。该方法的特点是,编码生成相位确定的恒定相位相移条纹图,采用投影仪将其投射到被测物体表面,采用相机采样后利用传统的包裹相位求解方法求得采样条纹包裹相位。相位求解数值解包裹后与其真值的差即为实测相位误差。本发明投影N步相移恒定相位图到被测物体表面,求解各个相位值对应采样条纹图的相位误差,采用适当的数据拟合方法就能够得到采用N步相移法进行测量时测量系统gamma效应引起的全场误差分布。该方法还能够被用于检测其它各种类型的相位误差源,并量化其对求解相位的影响。

    一种LED手持靶标光心偏差校正算法

    公开(公告)号:CN105678709B

    公开(公告)日:2018-06-26

    申请号:CN201610019139.X

    申请日:2016-01-12

    Abstract: 本发明公开了一种LED手持靶标光心偏差校正算法:通过分析以LED为手持靶标空间特征点的成像光心偏差成因,找出手持靶标靶面上每个特征点的校正方向,利用双目立体视觉系统获取一对靶标成像像面,利用基础矩阵F建立特征点对的对极几何约束关系,通过粗提取、降噪声、粗定位精定位的过程,选择特征点的最佳校正位置。本算法不拘泥于某种特定型号的LED作为特征点的手持靶标,具有一般通用性,算法稳定性好,鲁棒性高,大幅提高了以LED作为特征点的手持靶标双目立体视觉测量精度。

    一种测量空间光调制器相位调制特性的装置及方法

    公开(公告)号:CN107941470A

    公开(公告)日:2018-04-20

    申请号:CN201711148131.4

    申请日:2017-11-17

    CPC classification number: G01M11/00

    Abstract: 本发明公开了一种测量空间光调制器相位调制特性的装置及方法,包括激光器和空间光调制器,在激光器和空间光调制器之间依次设置有用于扩束的显微物镜,准直透镜,用于将任意偏振态的光转变为线偏振光的起偏器以及分光镜,分光镜用于透过经起偏器的光,并反射经空间光调制器出来的光束,空间光调制器连接有计算机用于加载组合模式灰度图,计算机连接有用于采集干涉条纹图的CCD相机。本发明采用对空间光调制器加载组合模式灰度图的方式,利用液晶闪耀光栅,增强条纹对比度,自干涉法减小了空气湍流的影响,得到的条纹质量更高,且不需要复杂的光学元件,能准确测量大角度入射范围下空间光调制器的相位调制特性。

    一种基于液面基准的线扫描轮廓测量方法及装置

    公开(公告)号:CN104236477A

    公开(公告)日:2014-12-24

    申请号:CN201410453113.7

    申请日:2014-09-05

    Inventor: 赵宏 张春伟

    Abstract: 本发明公开了一种基于液面基准的线扫描轮廓测量方法及装置,该仪器采用有色液体作为扫描线的生成媒介,通过机械结构保证被测对象与液面接触,在液面与被测对象表面的交界处即生成可以作为扫描线的交线,采用标定好的相机对此扫描线进行图像采样后通过数值求解即可得到交线部分所对应被测对象的三维轮廓,采用精密移动平台控制被测对象逐步浸入测量液,即可实现对其全场三维形貌的高精度测量。由于采用有色液体与被测对象的交界线作为扫描线,克服了传统线激光扫描法中存在的激光光刀刀口尺寸精度低、多个采样光刀间对准差且测量精度受限于被测物面光学特性的不足,而且能够将扫描线扩展至被测物体的360°范围内,有利于提高线扫描三维测量精度及速度。

    一种基于恒定相位编码的数字相移三维测量轮廓术相位误差检测方法

    公开(公告)号:CN104048621A

    公开(公告)日:2014-09-17

    申请号:CN201410258731.6

    申请日:2014-06-11

    Inventor: 赵宏 张春伟

    Abstract: 本发明提出了一种巧妙、简单却又高效的适用于相移法三维测量轮廓术的基于恒定相位编码的数字相移三维测量轮廓术相位误差检测方法。该方法的特点是,编码生成相位确定的恒定相位相移条纹图,采用投影仪将其投射到被测物体表面,采用相机采样后利用传统的包裹相位求解方法求得采样条纹包裹相位。相位求解数值解包裹后与其真值的差即为实测相位误差。本发明投影N步相移恒定相位图到被测物体表面,求解各个相位值对应采样条纹图的相位误差,采用适当的数据拟合方法就能够得到采用N步相移法进行测量时测量系统gamma效应引起的全场误差分布。该方法还能够被用于检测其它各种类型的相位误差源,并量化其对求解相位的影响。

    灰度条纹投影光强非线性校正方法及基于该方法的相位校正方法

    公开(公告)号:CN103383249A

    公开(公告)日:2013-11-06

    申请号:CN201310294586.2

    申请日:2013-07-12

    Inventor: 赵宏 张春伟

    Abstract: 本发明公开了一种灰度条纹投影光强非线性校正方法及基于该方法的相位校正方法:通过对条纹投影测量中的测量基准面以及被测物体表面分别建立灰度查找表,对测量基准面以及被测物体表面的实际测量条纹进行光强校正,从而减小测量条纹存在的光强非线性,进而提高相位测量精度。查找表的建立过程不但考虑了投影仪、相机所固有的光强γ畸变,而且考虑了测量基准面表面及被测物体不同区域光强反射特性的差异,这使得基于本发明的光强校正方法较现有方法更有效,校正后的条纹更接近理想值。该方法能够大幅提高测量精度。

    基于光学成像测头和视觉图结构的多摄像机系统标定方法

    公开(公告)号:CN102034238B

    公开(公告)日:2012-07-18

    申请号:CN201010585261.6

    申请日:2010-12-13

    Inventor: 赵宏 李进军

    Abstract: 一种基于光学成像测头和视觉图结构的多摄像机系统标定方法,利用光学成像测头对各摄像进行独立标定,得到各摄像机的内参数和畸变参数初值;对多摄像机进行两两标定,采用线性估计方法得到视场有重叠区域的两个摄像机间的基本矩阵、极线约束、旋转矩阵和平移向量;根据图理论和视觉图结构建立多摄像机间的连接关系,采用最短路径方法估计每个摄像机相对于参考摄像机的旋转和平移向量初值;运用稀疏捆绑调整算法对所有摄像机的全体内外参数和采集的光学成像测头的三维标志点集进行优化估计,得到高精度的标定结果。本发明标定过程简单,由局部到全局、由粗到精,实现了高精度和鲁棒的标定,适用于不同测量范围、不同分布结构的多摄像机系统的标定。

    一种三频彩色条纹投影三维测量方法

    公开(公告)号:CN102322822A

    公开(公告)日:2012-01-18

    申请号:CN201110225971.2

    申请日:2011-08-08

    Abstract: 本发明公开了一种三频彩色条纹投影三维测量方法:使计算机生成彩色条纹图,将该彩色条纹图经数字投影仪投影至被测物面,彩色CCD在另一角度拍摄变形彩色条纹图,将含高频条纹的颜色通道与含中频条纹的颜色通道相减得到高、低频复合的条纹图;继而进行分解,分离高、中载频分量;同理,将含中、低频率分量的颜色通道相减,再进行分解得到中、低载频分量;以二维短时傅立叶变换解调得到的高、中、低各载频分量包裹相位,按低、中、高载频分量依次完成包裹相位展开,得到高频载频项的展开相位,由此展开相位恢复物体高度。该测量方法采用三频彩色条纹投影技术,形成基于单帧拍摄的全场三维测量技术,可以快速实现动态物体的全场三维轮廓测量。

    一种高速车床加工特性在机测量装置的装调方法

    公开(公告)号:CN102091974A

    公开(公告)日:2011-06-15

    申请号:CN201010541964.9

    申请日:2010-11-11

    Inventor: 赵宏 张维光

    Abstract: 本发明公开了一种高速车床加工特性在机测量装置的装调方法,本发明将图像处理技术应用到激光三角法测量装置的安装调校过程,提出了装调过程中的光斑定位识别方法,对焦成像评价方法等实现了调校过程观瞄效果评价的数字化,减小了调校过程中的主观影响因素,提高了调校的重复性及精度。实现了多步骤光路调整与机械位置调整过程评价方法的数字化,使复合调整中各步骤调整的可靠性提高,提高了综合调整过程的准确度和效率。

    基于模板近场光投影扫描的齿轮和成型结构轮廓测量方法

    公开(公告)号:CN101782374A

    公开(公告)日:2010-07-21

    申请号:CN201010125502.9

    申请日:2010-03-16

    Inventor: 赵宏 周翔 李进军

    Abstract: 基于模板近场光投影扫描的齿轮和成型结构轮廓测量方法,根据被测齿轮的形状,制作与被测齿轮的齿或齿槽截面相同的模板;将该模板置于被测齿轮的齿槽中,然后在模板的一侧安装照明光源,利用CCD或图像传感器与边缘投影形成的三角关系,得到物体表面的轮廓数据;对于齿轮上的每个齿,通过角分度编码装置转动被测齿轮重复测量即能够完整的测量整个齿轮的几何形状和参数。本发明可以实现微米级的阴影投影,进而在对齿轮等成型结构的轮廓测量中,沿表面法线方向测量精度将达到5微米以上。横向分辨率达到20微米以上,测量速度达5000点/秒以上。特别适用于齿轮加工的质量检测。该技术也可用于其它结构件的表面轮廓测量中。

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