[发明专利]一种相位误差的自校正方法

摘要

一种相位误差的自校正方法，包括以下步骤：步骤1，周期PT的计算；步骤2，改进的组合包裹相位计算；解决现有技术中的投影条纹需要加倍、测量效率降低的问题，降低由光栅条纹非正弦性所引起的相位误差，不需要增加任何的光栅条纹，测量效率大大提高。

主权项

1.一种相位误差的自校正方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，周期P_T的计算将两个相邻的WPJP之间的像素数定义为包裹相位的周期P_T，如果光栅投影测量系统中的数字投影仪和CCD像机固定，且测量系统与测量对象之间的距离也固定，则周期P_T仅与光栅条纹的周期有关，计算周期P_T最合理的方法是计算整个变形包裹相位的周期P_T平均值；步骤2，改进的组合包裹相位计算初始和附加包裹相位之间的相位差是π/N，沿着x轴移动初始包裹相位round(P_T/2N)pixels获得附加包裹相位，无需增加附加包裹相位的条纹投影；将附加包裹相位重命名为第二包裹相位，利用公式(1)计算组合包裹相位，在物体表面梯度变化大的区域效果不好，其结果会明显偏离真实值，为此，在物体表面的梯度变化小的区域，采用公式(1)来获得组合包裹相位，而物体表面的梯度变化大的区域，不采用组合包裹相位，而保留初始包裹相位；融合包裹相位表示为：式中，ψ(x,y)表示初始包裹相位，ψ_E(x,y)表示第二包裹相位，ψ_S(x,y)表示融合包裹相位，N表示相移总次数，初始包裹相位表示为：第二包裹相位表示为：式中，ψ(x,y)表示初始包裹相位，ψ_E(x,y)表示第二包裹相位，g_i(x,y)表示相机采集的条纹图像，mod表示取余算子；采用光栅条纹的调制质量图判别物体的梯度，光栅条纹的调制度的计算过程为：式中，g_i(x,y)表示相机采集的条纹图像，a(x,y)为背景光强值，b(x,y)为调制强度，f0为载波频率，为被测物体高度调制相位；g₁(x,y)减去g₃(x,y)，g₄(x,y)减去g₂(x,y)得到基于光栅条纹调制的调制质量图可以表示为公式(6)：公式(6)也可以改写为公式(7)：根据公式(5)计算变形条纹黑线的调制度，得到物体梯度，当物体表面梯度变化比较小时，基于光栅条纹的调制度接近于1，当物体表面梯度变化比较大时，基于光栅条纹的调制度将偏离1；因此，通过统计法合理选取阈值，在公式(1)的基础上，增加公式(8)，得到改进的融合包裹相位：式中，表示改进的融合包裹相位，表示原包裹相位，表示融合包裹相位，T表示阈值。