相移光栅轮廓术的便携式三维测量系统

为了实现自由曲面对象的三维形貌测量,搭建了便携式三维视觉测量系统。采用双目立体视觉与相移光栅结合的方式实现了完整三维轮廓数据测量并对系统涉及的主要算法进行了分析。首先,结合双目立体视觉、相位测量术和多频外差法计算出单视局部数据点;然后,使用辅助靶标实现多视数据的初始拼接;最后,对测量数据进行噪声滤除、优化拼接和冗余点滤除等操作,从而获得完整测量数据。通过实验验证了系统的可行性和测量精度,结果表明:系统的测量精度约为0.04mm,单视测量和计算时间约为10s,两邻视间的数据处理与完整拼接耗时约为20s。实验显示该系统能够较快速、完整、高精度地获取物体的三维数据,基本满足一般测量对象的应用需求。