二维傅里叶变换法三维曲面检测

对投影光栅方法获得的位相调制空间载波图进行二维数字图象处理,实现了散射物体的三维曲面测量,利用二维快速傅里嚅变换将空域信号转变为频域信号,对一级频谱进行傅里叶反变换,逐步解调出其位相值,重建了被测物体表面的形貌。文中给出了对人体模型的实验测量结果。     

CCD摄象机调制传递函数对傅里叶变换轮廓术的影响

本文指出了在做傅里叶变换轮廓术(FTP)时,CCD摄象机的调制传递函数(MTF)将使恢复出的物体高度产生误差,文中给出了理论分析,并采用三种MTF曲线做计算机模拟实验,结果表明传递函数的影响将使得恢复出的物面斜率变小。     

傅里叶变换轮廓术中三维坐标同时校准方法

在相位测量型光学三维面形测量中,最终都要将相位信息转换成被测物体的高度分布信息,这个过程往往是通过对已知世界空间坐标的特征点事先标定,获得测量系统的内外特征参数后,完成被测物体的三维坐标转换.因此,标定是三维面形测量的关键环节.本文基于双向二次相位-高度映射方法和摄像机针孔模型线性无畸变标定技术,充分利用傅里叶变换的频谱方向特性,提出了对含有特征点的二维标定物表面变形条纹的频谱进行方向滤波操作,同时获取测量系统XYZ三个方向上的标定数据,对测量系统进行立体校准的系统标定方法.结合旋转风扇叶片形变的测量系统,给出了该方法的标定结果:在XY面内(230mm×230mm)的标准偏差小于0.27mm;在Z方向上小于0.022mm,位移测量灵敏度优于0.05mm.该方法为测量系统的实用化奠定了基础.     

采用双频光栅投影的快速傅里叶变换轮廓术

傅里叶变换轮廓术中通过反正切计算出的相位是截断的,如果被测物高度变化引起的相邻点的非截断相位变化过大,就无法直接进行正确的相位展开。故提出一种采用双频光栅的快速傅立叶变换轮廓术：从一帧条纹图中获取同一物体对应于不同等效波长的两组截断相位,先展开对应于低频的低精度截断相位,并以此为参考,根据双频光栅两个频率之间的关系,展开对应于高频的高精度相位。经过模拟比较,在误差范围内比传统方法恢复的图形有了较大的改善,相对误差率由2．26％下降到1．79％。     

双色正弦投影傅里叶变换轮廓术方法研究

提出双色正弦条纹投影方法来提高 FTP 的测量范围并保持其实时特点。只需采集一帧双色变形条纹,从中分离出两个有 π 位相差的分量,通过背景和对比度校正,得到一帧消零频的变形条纹图,并且自动生成物体轮廓的二元模板。此模板结合调制度信息相可以生成可靠性模板,指导相位展开,避免物体轮廓以外相位展开误差的传递;结合参考条纹可以完成变形条纹的扩充,提高频域的分辨率。     

基于投影光栅的大型三维曲面轮廓测量技术

本文提出一种基于投影光栅的傅里叶变换轮廓法来实现大型三维曲面表面轮廓非接触测量的新方法，并讨论了滤波器的设计和傅里叶变换轮廓法的最大测量范围。最后给出了测量结果。     

动态傅里叶变换轮廓术实现路面形变快速检测

公路表面的三维结构对于判断公路路面破损状况具有重要的意义。基于光栅投影的傅里叶变换轮廓术将物体的高度信息编码在投影到待测物面上的正弦条纹的形变信息中,可以实现对物体的垂直测量。探讨了傅里叶变换轮廓术在高速公路路面面形测量-动态实时系统中的应用,提出了利用自适应标准模版匹配,基于特征图像识别的方法,分选破损的公路路面,从而实现对高速公路路面形变的快速实时检测。     

自适应窗口傅里叶变换三维面形检测技术

通过小波脊变换,得到局部条纹的最佳变换窗口,在傅里叶变换三维测量时,可以保证窗口尺寸随变形条纹频率变化而自动调整。实验研究表明,此方法克服了窗口傅里叶变换空间．频率分辨率无法调整的问题,可以最大限度地抑制变形条纹的频谱混叠,准确地提取基频信息,大大地提高了测量精度,误差范围由-2～8mm降低为-1～1mm。并且,由于只需要从一帧条纹图中获取物体的三维分布,适合于动态测量。     

提高Fourier变换轮廓术测量精度的新方法

在傅里叶变换轮廓术测量方法中,对离散的条想方设法进行DFT（离散傅里叶变换）运算,存在“栅栏效应”,离散频谱不能完全无误地代表原连续频谱分布,相当于在频域内发生了谱信息损失。为了减小由“栅栏效应”引入的位相误差,采用了对条纹进行空域数值加权和外插补零方法,从而提高FTP的测量精度。计算机模拟证实了所提方法的有效性。     

利用灰度图提高Fourier变换轮廓术的测量精度

在ＦＴＰ测量中,常利用π相移方法来消除零频,以避免谱频混叠,提高ＦＴＰ的测量精度。此时,测量系统中包含相移装置,增加了系统的复杂性。然而,人们常常忽略了灰度图中包含的信息在ＦＴＰ测量中的作用。本文提出了在ＦＴＰ测量中利用一帧灰度图来提高测量精度的方法,该方法测量装置简单,又可以达到π相移的效果,在实际的ＦＴＰ测量中的意义。