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结构光对物体的轮廓的三维测量,研究背景,在现代工业应用中，一维和二维测量的理论，技术发展和应用已经相当成熟。由于三维测量的复杂性和特殊性，一直是科技界努力突破的技术难题。随着现代制造业的快速发展，航空航天、汽车等大型制造业对质量控制提出了更高的要求，且由于这些行业的产品一般大而重，往往需要将质量问题在现场实时解决。正是基于这种需求，近20年来各种便携式光学三维测量技术相继问世，其中结构光三维测量技术由于具有便携性强、测量速度快、测量精度高等优点，已成为目前使用最为广泛的一种三维测量技术。,论文的作用和目的,本文对结构光测量技术进行研究，并阐述其基本原理和关键技术。就利用结构三维测量技术对物体的三维轮廓进行了深入研究，用计算机设计好的正弦光栅投影到参考面和被测物体表面上，由照相机获取参考面和被测物体表面的变形图纹，通过图像预处理、相位主值计算、相位展开、系统标定、三维数据计算等技术最后通过Matlab软件得到被测物体表面的三维轮廓。,实验过程和结果,本实验是根据结构光法测量原理对物体的三维轮廓进行测量。首先用计算机设计好的正弦光栅投影到参考面和被测物体表面上，用照相机获取参考面和被测物体表面的变形条纹如下图,得到参考面和被测物体表面条纹图后，经过图像处理，利用FTP方法计算被测物体和参考面的相位差，最后进行相位展开，得到展开后的相位差分布如下图，图（a）为折叠相位图（b）为相位展开后的结构,折叠相位和展开相位的三维分布如下图,利用系统标定的方法对系统进行标定，根据标定的结果可以由展开相位计算出物体的三维数据，然后利用Matlab软件得到被测物体表面的三维轮廓如下图,结论,本文主要介绍了利用结构光方法对物体的三维轮廓进行测量，并论述了测量原理及测量中的关键技术，包括相位计算和系统标定。最后以实验为例利用结构光的方法测出了物体的三维轮廓。近20年来各种便携式光学三维测量技术相继问世，其中结构光三维测量技术由于具有便携性强、测量速度快、测量精度高等优点，已成为目前使用最为广泛的一种三维测量技术。,
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