[发明专利]动态物体的三维轮廓实时测量方法

摘要

本发明公开了一种动态物体的三维轮廓实时测量方法，根据置于测量空间的测量物体高度变化同步信号投射相移彩色条纹图，根据所述相移彩色条纹图确定测量相位，并且根据去包裹方法对所述测量相位进行相位展开，最后根据相位‑高度一一对应性以及相位‑高度查找表进行三维重建。本发明实现高精度深度测量，实现测量系统高速数据处理，从而进行高精度的动态物体三维轮廓实时测量；将为动态复杂物体三维测量开拓新途径，有望实现设备状态动态监控和实时测量，能够大大提高在线工业检测(闭环质量控制)、机器人技术(精确导航)、动态目标三维测量(旋转叶片，人脸表情)的技术水平。

主权项

1.一种动态物体的三维轮廓实时测量方法，其特征在于，该方法为：根据置于测量空间的测量物体高度变化同步信号投射相移彩色条纹图，根据所述相移彩色条纹图确定测量相位，并且根据去包裹方法对所述测量相位进行相位展开，最后根据相位‑高度一一对应性以及相位‑高度查找表进行三维重建；所述相位‑高度查找表的建立方法为：通过红、蓝光源对置于测量空间的参考面进行照射，并且采集在整个测量高度范围内移动的参考面的条纹图；根据所述条纹图确定每次移动参考面后的参考面相位，并展开包裹相位；根据参考面移动的高度分布和对应的相位建立相位‑高度查找表；所述相位‑高度查找表的建立方法，具体为：首先加工一块平面板，与理想平面最大误差不超过20微米，作为标定板，将所述标定板置于测量空间的参考面位置；通过红、蓝光源对置于测量空间的参考面进行照射，投射正弦条纹图，并使用摄像机记录该正弦条纹图；然后应用精密位移台带动标定板在测量空间沿z轴以等步长小位移的方法移动一系列位置，移动范围为系统的测量深度范围，同样记录相应位置的条纹图，然后应用随机相移算法解调当前位置的相位，应用典型的相移算法展开其相位，并应用链表数据格式将移动的各深度与其对应的相位存储，即建立相位‑高度查找表；所述根据置于测量空间的测量物体高度变化同步信号投射相移彩色条纹图，具体为：在单次拍摄条件下摄取复色条纹图，把所述摄取的复色条纹图分离形成单色条纹图，并进行颜色串扰校正，获得用于解调物体表面形貌的相移彩色条纹图。