[发明专利]一种光学三维形貌测量方法

摘要

一种光学三维形貌测量方法，先按照实际测量要求，布置好由投影系统、相机组成的测量系统；然后根据测量需要设计条纹图并由投影系统投影到被测物体表面，被物体反射的条纹图由相机采样；再从采样条纹图解调出包裹相位，解包裹后得到条纹图的真实相位值；然后由远心镜头的放大率、相机像元大小及采样条纹图的图像坐标求解得到被测物体X、Y轴坐标；最后标定得到投影系统的相关参数，结合条纹相位，根据三角关系求得被测物体Z轴的坐标；本发明标定过程简单，既提高了三维坐标的求解速度又能达到更高的测量精度；一次标定即可保证之后所有测量的使用，效率很高。

主权项

1.一种光学三维形貌测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：按照实际测量要求，布置好由投影系统、相机组成的测量系统；步骤2：根据测量需要设计投影圆条纹图并由投影系统投影到被测物体表面；步骤3：被物体反射的条纹图由相机采样；步骤4：从采样条纹图解调出包裹相位，解包裹后得到条纹图的真实相位值；步骤5：由远心镜头的放大倍率、相机像元大小及采样条纹图的图像坐标求解得到被测物体X、Y轴坐标；步骤6：标定得到投影系统的相关参数，结合条纹相位，根据由投影光线和投影光轴构成的三角关系求得被测物体Z轴的坐标；所述的步骤6中被测物体Z坐标的求解公式为其中，R为以像素距离表示的圆条纹周期，p为投影系统参数，Φ(xc,yc)为采样图像点(xc,yc)的相位值，d(xc,yc)为采样图像上点(xc,yc)与零相位点间的空间距离，通过如下公式计算：其中，s为相机像元尺寸，(xc0,yc0)为采样条纹图零相位点的像素坐标，β为远心镜头放大倍率。