[发明专利]基于正弦相位调制四步积分的条纹投射三维形貌测量系统

摘要

本发明公开了一种基于正弦相位调制四步积分的条纹投射三维形貌测量系统，涉及三维形貌测量领域，包括：构建光纤干涉条纹投射数学模型；相位误差补偿系统提取环境因素引起的相位漂移量，并生成相位补偿电压注入双通道压电陶瓷驱动器；正弦相位调制信号直接注入双通道压电陶瓷驱动器实现条纹相位的正弦调制，注入相位误差补偿系统，作为相位生成载波使用，注入CCD时序控制器，作为CCD时序控制器的基准信号，CCD时序控制器生成的时序控制面阵CCD相机采集待测物体表面上的条纹图像，上传给图像处理与形貌恢复系统，最终实现物体表面形貌重建。本发明满足了诸多运用领域的非接触、全视场、快速性、高精度等技术要求。

主权项

一种基于正弦相位调制四步积分的条纹投射三维形貌测量系统，包括：He‑Ne激光器，所述He‑Ne激光器作为输出光源，输出光束经过耦合透镜汇聚后，由第一光纤臂进入2×2型光纤耦合器，其特征在于，经所述光纤耦合器分光后分别进入第二光纤臂、第三光纤臂中，所述第二光纤臂紧密缠绕在调制压电陶瓷上，所述第三光纤臂紧密缠绕在圆柱形压电陶瓷上，所述第二光纤臂、第三光纤臂的输出端通过光纤夹持具固定，构成马赫‑泽德干涉仪结构；构建光纤干涉条纹投射数学模型；在第四光纤臂的输出端放置光电探测器，检测到的信号被相位误差补偿系统接收，相位误差补偿系统提取环境因素引起的相位漂移量，并生成相位补偿电压注入双通道压电陶瓷驱动器；正弦相位调制信号直接注入所述双通道压电陶瓷驱动器实现条纹相位的正弦调制，注入相位误差补偿系统，作为相位生成载波使用，注入CCD时序控制器，作为所述CCD时序控制器的基准信号；所述CCD时序控制器生成的时序控制面阵CCD相机采集待测物体表面上的条纹图像，上传给图像处理与形貌恢复系统，最终实现物体表面形貌重建。