光学位相测量轮廓术的原理研究

摘要

光学位相测量轮廓术(PMP)是一种基于光栅投影和相位测量的光学三维面形测量技术,可有效实现物体表面三维轮廓的自动测量。这种方法采用结构光照明,将正弦光栅图像投影到被测物体表面,用与投影方向成一定角度的CCD摄像机获取受物体表面面形调制的变形光栅像,根据数字相移算法计算出相位分布,由于从相移计算的相位被截断在反三角函数的主值范围[-π,π]内,因而是不连续的,必须通过相位展开恢复出连续相位分布,由相位-高度关系最终求出物体轮廓的三维数据信息。针对该原理进行了阐述,对测量过程中的关键技术进行了分析,并给出了详尽的算法及实验结果。通过MATLAB实验仿真,对条纹图像进行处理和轮廓重构。模拟实验证明,这种测量方法快速高效、分辨率高,且易于实现。