[发明专利]基于x-f-k变换快速实现频域解相的三维物体面形测量方法

摘要

本发明基于x‑f‑k变换快速实现频域解相的三维物体面形测量方法，通过向待测物体投射正弦结构光栅，采集受到待测物体高度分布调制的变形光栅；通过x‑f‑k变换处理变形条纹，得到三维的x‑f‑k变换系数；从x‑f‑k变换系数中求取相位，得到包裹在[‑π，+π]之间的截断相位；对截断相位进行相位展开，得到连续分布的自然相位，根据相位‑高度对应关系，得到待测物体的三维面形分布。本发明解决了现有技术中存在的三维面形测量精度低的问题。

主权项

1.基于x‑f‑k变换快速实现频域解相的三维物体面形测量方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、向待测物体投射正弦结构光栅，采集受到待测物体高度分布调制的变形光栅，正弦结构光栅和变形光栅表达式分别如下式：式中，I₀(x,y)为背景光场，R(x,y)为条纹对比度，f_0u为水平方向的空间载频，f_0v为垂直方向的空间载频，为正弦结构光栅的初始相位，令初始相位为0，为变形光栅的相位，表示由被测物体的高度产生的条纹相位调制；步骤2、通过x‑f‑k变换处理获得的变形条纹图h(x,y)，得到三维的x‑f‑k变换系数矩阵，其中，x‑f‑k变换定义为：其中，x、λ表示空间变量，t表示时间变量，f表示频率，k表示波数，j是虚数单位；步骤3、从x‑f‑k变换系数矩阵中求取相位，得到包裹在[‑π，+π]之间的截断相位；步骤4、对截断相位进行相位展开，得到连续分布的自然相位，根据相位‑高度对应关系，得到待测物体的三维面形分布。