第28卷第2期2012年4月天津理工大学学报

JOURNALOFTIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol．28No．2Apr．2012

文章编号：1673-095X（2012）02-0005-06

基于二维连续小波变换的三维形貌测量技术

a

马冉冉，孙

ba

杰，程海林，贺

aa

芳，苑泊舟，马

斌

b

（天津理工大学a．计算机与通信工程学院，天津300384；

b．电子信息工程学院，天津300384）

摘

要：本文提出了一种在三维形貌测量的结构光投影中使用二维Paul连续小波变换处理结构光栅的方法，与二

二维Paul小波对三维物体高度变化较大的数据恢复效果较好，降低了三维形貌测量中的测量误维Morlet小波相比，差，提高了测量精度．

关键词：三维形貌测量；Paul小波变换；Morlet小波变换中图分类号：TN29

文献标识码：A

doi：10．3969/j．issn．1673-095X．2012．02．002

The3Dprofilemeasurementtechnologybasedon2DCWT

MARan-rana，SUNJieb，CHENGHai-lina，HEFanga，YUANBo-zhoua，MABinb

（a．SchoolofComputerandCommunicationsEngineering；b．SchoolofElectronicInformationEngineering，TianjinUniversityofTechnology，Tianjin300384，China）

Abstract：Oneprocessingmethod，basedonthetwodimension（2D）Paulcontinuouswavelettransformation（CWT），ispres-entedinthispaperforthreedimension（3D）profilemeasurementinstructurelightsystem．Comparingwithtwo-dimensionalMorletwavelet，theperformanceofthisalgorithmiswellwhiletheheightofthe3Dobjectchangequickly，andthiscaseishardtosolvewithothermethod．Theerrorofthe3Dprofilemeasurementcanbereducedandthemeasuringprecisionisim-provedwhenthemethodisused．

Keywords：threedimensionalprofilemeasurement；paulwavelettransform；morletwavelettransform

随着计算机技术、光学、光电子学的快速发展，三维形貌测量技术突破了传统技术的局限，被广泛应用在逆向工程、生物医学、机器制造、航空航天等各个领域．三维形貌测量技术又称为三维轮廓测量技术或三维面形测量技术，结构光三维形貌测量方

［1－2］

．其中相位测量法是目前最为流行的一种方法

轮廓术（phaseshiftingprofilometry，简称PSP）、傅里叶变换轮廓术（Fouriertransformprofilometry，简称FTP）、窗口傅里叶变换轮廓术（windowedFouriertransformprofilometry，简称WFTP）小波变换轮廓术（wavelettransformprofilometry，简称WTP）在结构光三维形貌测量方法中被广泛应用．

收稿日期：

基金项目：作者简介：通讯作者：

近年来，小波变换轮廓术已经成为图像处理中比较成熟的一项技术．Sandoz将一维连续小波变换（onedimensionalcontinuouswavelettransform，简称1DCWT）应用到白光干涉条纹图中［3］，Tomassini等利用1DCWT脊提取技术进行干涉条纹图的分

［4］

Zhong和Weng在载波干涉条纹分析中应用了析，

1DCWT轮廓术方法［5］，但是1DCWT方法对于处理二维图像的速度和精度有一定的限制，这是因为需

要将二维图像转换成一维图像进行处理．

本文采用的是二维连续小波变换轮廓术，这种方法处理速度快，只需要一幅三维高度调制的变形结构光条纹图即可恢复出物体的三维形貌，适合动

2011-12-27．

天津市自然科学基金（06YEJMC15600）．马冉冉（1985—），女，硕士研究生．

E-mail：sun_jie_mail@126．com．孙杰（1961—），男，教授，博士，硕士生导师，