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专利号: 2018112151918
申请人: 淮阴师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于移动最小二乘法的三维面形测量方法,其特征在于,包括以下步骤:向参考面上投影光栅条纹图像,得到参考条纹,其表达式为:

Ir(x,y)=A(x,y)+B(x,y)cos(2πf0x);

使参考条纹图像投影到被测物体上,得到变形条纹,其表达式为:根据移动最小二乘法构建目标函数,其表达式为:

根据目标函数求解系数A(x,y)和B(x,y),分别对参考条纹和变形条纹进行相位提取,得到变形条纹的相位分布和参考条纹的相位分布,将变形条纹的相位分布与参考条纹的相位分布相减,得到单纯由被测物体高度引起的相位分布 根据三角关系求解被测物体的三维面形分布:T T

上式中,α(x,y)=[a(x,y),b(x,y)] ,p(x)=[1,cos(2πf0x)] ,A(x,y)为背景强度,B(x,y)为调制强度,f0为参考条纹的频率, 是由被测物体高度分布引起的相位调制,w(x)为权函数,f(x,y)为拟合函数,L和d为测量系统的参数;

对变形条纹的相位提取包括以下步骤:

将变形条纹的表达式归一化,得到表达式:

对I1(x,y)作希尔伯特变换,可以表示为:

通过下式提取变形条纹的相位信息:

2.根据权利要求1所述的一种基于移动最小二乘法的三维面形测量方法,其特征在于,拟合函数f(x,y)可以表示为:

3.根据权利要求1所述的一种基于移动最小二乘法的三维面形测量方法,其特征在于,α(x,y)为待求系数,是x和y的函数;p(x)为基函数,在移动最小二乘近似中,待求系数α(x,y)通过近似函数p(x)在邻域内各节点误差的加权平方和的最小值确定。

4.根据权利要求1所述的一种基于移动最小二乘法的三维面形测量方法,其特征在于,w(x)具有紧支性,f(x,y)具有光滑的连续性。

5.根据权利要求1所述的一种基于移动最小二乘法的三维面形测量方法,其特征在于,系数A(x,y)和B(x,y)通过将A(x,y)和B(x,y)替换目标函数表达式中的α(x,y)求解。

6.根据权利要求1所述的一种基于移动最小二乘法的三维面形测量方法,其特征在于,测量时,使投影系统的光轴PO与成像系统的光轴IO相交于参考面上O点,投影仪出瞳P与摄像机入瞳I之间的距离为d,摄像机的出瞳到参考面的距离为L。