光栅投影三维轮廓测量的相关文献

第35卷　第3期　　　　　　　　　　　　　　　激光与红外　2005年3月　　　　　　　　　　　　　　LASER　&　INFRARED

Vol.35,No.3March,2005

综述与评论

　　文章编号:100125078(2005)0320143205

光学三维轮廓测量技术进展

李永怀,冯其波

(北京交通大学理学院,北京100044摘　要:,,,,摄影法,,。

关键词:;:A

OverviewofOptical3DProfileMeasurement

LIYong2huai,FENGQi2bo

(SchoolofScience,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China)

Abstract:Anoverviewofsomemainopticalmethodsareprovidedon3Dshapemeasurement,thatistime2of2flight,structuredlight,phasemeasurement,interferometryandphotogrammetry.Advantagesandlimitationsarediscussed,theircurrentresearchfocusandperspectivetrendarepresented.Keywords:3Dmeasurement;opticalmethod;overview

1　引　言

原理如图1所示。脉冲调制法是测量系统发射光脉冲到被测物体表面,经其反射后被传感器接收,测出光脉冲的飞行时间,根据光速即可计算出其飞行距离。测量精确度主要依赖于接收通道的带宽、起止激光脉冲的鉴别和时间间隔测量,而时间间隔的精确测量是影响精度的主要因素。

为了提高测量精度,可以采用相位调制。激光束幅度被正弦调制,通过比较发射光束和接受光束之间的位相可计算出雷达与目标之间的距离。由于π内才是单值,为保证测量的精相位测量只有在2

度和测量范围,相位法测距采用多个调制频率。影响测量精度的因素包括调制频率、接收功率变化、频飘及信噪比等。采用离焦、锁相、外差等技术,可以有效提高精度。相位调制测量法电路要比脉冲调制

图1　飞行时间法原理

光学三维轮廓测量由于其非接触性、高精度与高分辨率,在CAD/CAE、反求工程、在线检测与质量保证、多媒体技术、医疗诊断、机器视觉等领域得到日益广泛的应用,被公认是最有前途的三维轮廓测量方法。

实现光学轮廓测量的方法很多,常见的有飞行时间法,结构光技术,相位法,干涉法,摄影法

。

复杂一些,但是减少了带宽,而且正弦波相位调制,

　　作者简介:李永怀(1978-),男,硕士研究生,从事激光与光电检测研究。

　　收稿日期:2004207222;修订日期:2004210225

2　测量原理

2.1　飞行时间法(Time2of2Flight)

飞行时间法

[1]

可分为脉冲调制和相位调制,其