一种快速的绝对相位求解算法及其在高温锻件自动化测量中的应用北大核心CSCD

为提高基于结构光的高温锻件在线自动化测量的光栅投影与相位计算速度、减小零件热辐射对测量精度的影响、降低环境振动造成的精度损失,提出了一种只需要4幅不同频率光栅投影的、不需要相移的快速相位求解算法。在分析传统多频4步相移的相位求解对高温锻件测量效率与精度影响的基础上,首先,从余弦光栅图像中分离出交流分量,对其利用离散信号的希尔伯特变换代替多步相移来计算相位;然后,根据多频外差法的频率混合得到合成频率的合成相位图;最后,根据相应的反三角函数的值域区间,对合成相位进行平移计算展开相位。仿真结果表明,该方法可以显著提高计算效率,有效减少测量过程停留,降低热辐射和振动对测量精度的影响。现场测量结果表明,该方法可以满足锻件全尺寸数据的测量需求,为锻造过程实时监控、及时消除异常波动、提高和控制锻件精度提供了保障。