[发明专利]一种用于跃变物体的高精度三维面形测量的方法

权利要求书

1.一种用于跃变物体的高精度三维面形测量的方法，包括以下几个步骤:

步骤1、向被测跃变物体投影强度呈正弦分布的条纹图像，拍摄记录被跃变物体面形所调制的条纹图像，得到变形条纹；

步骤2、利用曲波变换对变形条纹进行图像去噪处理，得到高信噪比的变形条纹图；

步骤3、对经图像去噪处理后的变形条纹图进行相位解调，得到变形条纹的相位分布，然后载频去除和进行相位展开；

步骤4、得到连续的展开相位后，通过FPP的相位高度关系获得跃变物体表面的三维高度信息。

2.根据权利要求1所述的一种用于跃变物体的高精度三维面形测量的方法，其特征在于：所述步骤1中的变形条纹图I(x,y)，表示为：

I(x,y)＝A(x,y)+B(x,y)cos[2πf₀(x,y)x+φ(x,y)]其中I(x,y)表示相机记录的光强分布，A(x,y)是背景光强，B(x,y)是调制度分布，f₀(x,y)是载频的频率函数，φ(x,y)是与跃变物体表面高度相关的相位分布，(x,y)为变形条纹图像的二维坐标。

3.根据权利要求1所述的一种用于跃变物体的高精度三维面形测量的方法，其特征在于：步骤2中，变形条纹图像进行图像去噪处理，具体过程如下：

1)、采用二维连续曲波变换对变形条纹图像I(x,y)进行处理，处理过程为：

C(a,b,θ)=∫R2∫ψa,b,θ(x,y)I(x,y)dxdy]]>

ψa,b,θ(x,y)=a-12ψ(xcosθ+ysinθ-ba)]]>

其中，C(a,b,θ)为得到的曲波系数，a为尺度因子，b是平移因子，θ是方向因子，ψ_a,b,θ(x,y)是曲波母函数，其傅里叶变换ψ(ω)须满足一下容许条件：

Kψ=∫|ψ^(ω)|2|ω|2dω<∞]]>

其中ω为频域积分变量，是ψ的复共轭，K_Ψ为积分结果；

2)、对曲波系数进行折中阈值处理，其中T是曲波系数的阈值，即将含噪图像的曲波系数C与阈值系数T进行比较，Sgn()符号函数，α为阈值调节量；

CT=0,|C|≤Tsgn(C)(|C|-αT),|C|>T(0≤α≤1)]]>

3)、对获得的系数C^T进行曲波逆变换，恢复出经过去噪处理后的变形条纹图案，

I′(x,y)=14πa3∫∫CT(a,b,θ)eiω(xcosθ+ysinθ)dadbdθ]]>

ω是频域积分变量，a为尺度因子,b是平移因子，θ是方向因子。