利用全息照相莫尔法测量轮廓差和形变

本文叙述一种无接触比较物体轮廓和测量形变的方法。这种方法利用摄影的两次曝光，将待比较的物体或同一物体的两个不同的负荷状态记录下来。对全息照相重现的干涉场进行照明，在第二次曝光时，使干涉图的相位移动180°。相同的物体或没有发生形变的物体，在这种情况下产生均匀的灰色图象，而轮廓差或形变由条纹系显示出来，条纹系的反差给出形状差或形变的大小。     

光学三维轮廓测量技术综述

三维物体表面轮廓测量是获取物体形态特征的一种重要手段。本文分类讨论了光学三维轮廓测量中所采用的技术，介绍了各种技术的基本原理及特点，并重点描述了以相位测量方法为基础的几种典型光学轮廓测量方法，为今后正确和广泛应用三维传感技术提供了参考。     

光学三维轮廓测量技术进展

讨论了测量物体宏观轮廓的常用光学方法:飞行时间法,结构光法,相位法,干涉法,摄 影法,比较了各种方法的优缺点,分析了当前的研究热点和发展方向。     

用彩色二维编码测量动态物体三维轮廓的方法

用红绿蓝颜色的正方形组成二维编码平面，并针其附着在被测物体表面，作为立体视觉测量中的匹配点。用2套光学成像系统获取被测物体的彩色图像，通过计算机图像处理技术找出2个图像中的匹配点，再根据匹配点的视差来获取物体的三维轮廓信息。这一方法特别适于对人体的运动进行三维跟踪测量。     

激光反射镜动态形变的测量

采用泰曼-格林干涉仪,测量了反射镜在高功率激光连续辐照下发生的热形变和镜背侧冷却水压造成的压力形变。测量结果表明,为缩小激光热形变和压力形变,降低激光功率密度和增大反射镜径厚比是必要的。碳化硅是较优秀的反射镜材料。     

空间编码高速三维轮廓测量--系统和实验

本文给出了空间编码高速三维轮廓测量的实验系统和实验结果,在此系统中利用了一个空间光调制器（ＳＬＭ）作为编码器件。文中简要叙述了ＳＬＭ的工作原理,说明其完成空间编码的机理。还给出了测量系统的标定方法,分析了该系统的测量速度与精度。     

空间编码高速三维轮廓测量技术—原理和方法

给出了一种用于机器人视觉系统成物体三维形面测量中的结构光空间编码测量技术。它的测量原理虽然与结构光三角测量原理类似，但它克服了三角法中获取图像和处理时间较长的缺点。本文着重论述其测量编码原理， 计算机图像学为基础讨论，推导得到共计方程组。     

光栅投影三维轮廓测量及关键技术分析

说明了光栅投影三维测量技术的原理；就国内外的研究和应用状况，对三维测量中的关键技术，如相位测量，解相位，数据配位和拼接，系统结构的调整和标定等进行了分析综述。     

数字图像处理在三维轮廓形貌测量中的应用

在阐述移相干涉法测量物体三维轮廓基本原理的基础上，对测得的干涉图像进行预处理，并根据条纹扫描波面位相实时检测的数学模型对处理的图像进行计算和高通滤波后，得到了高精表面粗糙度样块的三维轮廓形貌，很好的解决了表面粗糙度三维测量的问题。     

一种快速回转式三维轮廓的测量技术

实现了一种快速回转式三维测量技术,脉冲调制的半导体激光器为光源,通过光学系统产生一线光源,投射到物体表面,ＣＣＤ摄像机获取的视频信号经过硬件电路实时处理后得到该光刀对应的物体位移量。回转平台每次转动１°,３６０°三维测量数据的获取仅须１５ｓ。文中介绍了这种三维数字化仪的基本原理和实现方法。     

基于条纹跟踪的动态过程三维轮廓术

针对在快变化动态过程三维轮廓术中,成像设备拍摄频率不满足抽样定理,对物体表面动态条纹时间采样不足以及物体表面发生破裂的动态过程,提出一种采用标记条纹进行跟踪的动态过程三维轮廓术,能有效地解决因成像设备时间采样不足和条纹断裂对三维相位展开所带来的影响问题,获得物体正确的动态面形分布,计算机模拟证实了此种方法的正确性。     

基于调制度比的光学三维测量轮廓术

复杂物体的快速三维测量是光学三维轮廓术的难题之一.提出了基于调制度比的光学三维测量新方法,设计了基于共轴光路的测量系统.理论分析表明,在几何光学近似下,物体表面一点调制度比的对数与该点的高度成正比,因此可以用调制度比作为物体高度的载体.通过标定建立高度与调制度比的查找表,测量时利用CCD在两个不同的位置分别获取物体表面的光栅信息,利用傅里叶变换方法计算相应物点的调制度并计算比值,根据调制度比值通过查找表得到相应物点的高度信息.该方法采用共轴光路,有效避免了阴影和遮挡问题;采用调制度比作为物体高度测量的载体,只需要两幅光栅图就可以得到物体的高度信息,具有测量快速的优点.对高为79.51 mm的台阶测量的相对误差为0.86%,实验结果证实了该方法和系统的有效性.     

用于机械的线结构光三维轮廓相位测量

现代工业发展要求提供高质量的机械产品,三维轮廓测量方法有助于机械轮廓检测的完整度,但机械三位轮廓相位测量存在测量精度低等问题,基于此,提出用于机械的线结构的光三维轮廓相位测量方法.依据线结构光在三维轮廓相位测量中的工作原理,计算机械三维轮廓表面每点的相位差;将投射在机械三维轮廓表面的变形光栅条纹采用傅里叶变换方法,获取...     

线结构光三维轮廓测量系统的标定方法

在线结构光360°三维轮廓测量方法中,采用多图像传感器系统可实现物体整体轮廓及局部形貌细节同时高精度测量.为了实现测量系统多传感器同时标定,提出一种线结构光多传感器三维轮廓测量系统的标定方法.以直接线性变换法为系统标定模型,设计含有多特征点的靶标控制场来解算系统模型参数,应用二元全区间插值误差校正方法对物方坐标计算误差进行校正,实现对整个测量系统的标定.并提出了一种基于二维离散傅里叶变换的多分辨率标定靶标特征点提取的新方法.论述了线结构光四传感器测量系统的标定过程.实验结果表明这种标定方法可实现多传感器测量系统高精度同时标定.     

基于绝对相位编码的高速三维轮廓测量系统

为了实现对复杂物体三维外形的快速测量目的,首先设计了一套基于结构光的高速测量系统,该系统主要由高速投影模块和图像采集模块组成;然后采用一种基于绝对相位的编码和解码方法,实现绝对相位的测量,从而解决了复杂形体的三维测量过程中的二义性问题.最后,对所给系统进行了三维测量的实验验证,证明该系统精度可达到0.11mm,实验结果表明系统的精度和速度适合高速三维测量.     

动态过程的三维面形测量

本文提出了一种基于付里叶变换轮廓术的动态三维面形测量方法，通过ＣＣＤ快速摄像得到物体处于动态过程中的一系列变形条纹，利用计算机做付里叶变换、频谱滤波、逆付里叶变换，得到一有三维空间分布的位相场。通过在ｘ，ｙ，ｔ三个方向上进行位相展开和位相－高度映射关系，可恢复出处于动态过程的物体的一系列面形，能再现物体的变化过程。本文给出了理论分析、实验研究及计算机模拟结果。     

动态三维面形测量的研究进展

近年来,光学非接触三维面形测量技术被深入研究和广泛应用,其中常采用的技术方案是投影一个载频条纹到被测物体表面,利用成像设备从另一个角度记录受被测物体高度调制的变形条纹图像,再从中解调重建出被测物体的三维面形分布。与单帧图像的傅里叶条纹分析方法相结合,这种基于条纹投影的调制和解调技术被拓展应用到动态过程(物体)的三维面形测量和重建中,以满足日益增长的动态过程分析需求。回顾了近年来在基于条纹投影和傅里叶分析的动态过程三维面形测量以及薄膜振动模式检测研究中的进展,讨论了不同动态过程的测量方法和测量系统,给出了相关应用的实验结果。讨论了该技术的优点和面临的挑战,并指出了该领域今后的发展动向。     

基于反向条纹投影的动态物体形变测量

本文提出一种应用反向条纹投影技术对动态三维物体进行形变测量的方法。该方法应用反向条纹投影原理,首先根据绝对相位测量法计算出反向条纹,然后投影反向条纹图到动态形变物体表面,并用高帧频摄像机跟踪记录物体表面反向条纹的动态变化过程,成像面上的反向条纹只在待测物体有形变的区域发生弯曲变形,没有形变的部分则仍然保持直条纹,显明地记录了形变物体的变形,处理时经过傅里叶变换、频谱滤波、傅里叶逆变换等就可以得到形变物体的面形变化。可以只处理物体产生形变的部分,滤波过程也就变得比较简单。对振动过程中的薄膜形变进行了测量和分析,证实了该方法的有效性。     

基于条纹投影的三维形貌与形变测量技术研究进展

基于条纹投影的三维形貌测量技术,已经在提升测量精度、提高测量速度、扩大测量景深、增加测量场景适应性等方面被进行了大量研究。但由于条纹投影技术本身的原理限制,仅利用传统条纹投影方法难于实现准确的对应点匹配。而依赖于对应点追踪的形变测量和应变分析可以进一步分析物体的运动状态、材料特性以及结构力学参数,在运动仿生学、材料力学、结构力学等诸多领域中起着不可或缺的作用。本文回顾了近年来新发展出的一系列基于条纹投影的三维形貌与形变测量技术,论述了学者们如何在条纹投影系统上一步步实现从简单刚体位移的测量到复杂、精细结构的形变测量和应变分析。分析了此类技术在测量完整度、分辨率以及计算效率上相比于已有形变测量技术的优势,给出了此技术所面临的挑战和潜在发展动向。