基于光柵投影的復(fù)雜物體三維面形測(cè)量方法研究.pdf

1、構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)是研究地質(zhì)構(gòu)造的一種有效方法，是幫助地質(zhì)學(xué)家研究構(gòu)造變形過(guò)程和形成機(jī)制的重要方法。構(gòu)造物理模擬的實(shí)質(zhì)是利用相似性原理，根據(jù)運(yùn)動(dòng)、幾何等相似理論，研究地質(zhì)構(gòu)造的成因和演化過(guò)程，對(duì)構(gòu)造的結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性和定量分析。本文在大量查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了基于光柵投影的復(fù)雜物體三維面形測(cè)量方法的研究與改進(jìn)，建立了一套基于交叉光軸結(jié)構(gòu)的物體表面三維面形測(cè)量系統(tǒng)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)能夠較為快速、準(zhǔn)確地測(cè)量出被測(cè)復(fù)雜物體表面的三維面

2、形信息。本文的主要貢獻(xiàn)如下： 1.設(shè)計(jì)了由投影儀、CCD攝像機(jī)、圖像采集卡和計(jì)算機(jī)等組成的三維面形測(cè)量的硬件系統(tǒng)，利用MATLAB7.0開(kāi)發(fā)了三維測(cè)量的軟件系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)作了標(biāo)定。 2.研究了光柵投影相位法的原理，能夠準(zhǔn)確的求出光條紋的相位主值信息，從而得到物體表面的相位主值。借鑒傳統(tǒng)質(zhì)量圖，提出了一種新的質(zhì)量圖--結(jié)合邊緣檢測(cè)的導(dǎo)數(shù)偏差相關(guān)質(zhì)量圖，并對(duì)模擬物體和實(shí)際復(fù)雜物體的傳統(tǒng)質(zhì)量圖和改進(jìn)質(zhì)量圖進(jìn)行了比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3、表明該質(zhì)量圖能更好地反映數(shù)據(jù)質(zhì)量。 3.研究了相位展開(kāi)算法的原理，并針對(duì)相位展開(kāi)過(guò)程中由邊緣陡?jìng)?cè)、孔洞等引起的相位不連續(xù)問(wèn)題，在研究傳統(tǒng)相位展開(kāi)算法的基礎(chǔ)上，提出了一種新型的相位展開(kāi)算法--基于邊緣檢測(cè)的導(dǎo)數(shù)偏差相關(guān)質(zhì)量圖的質(zhì)量導(dǎo)引相位展開(kāi)算法，并結(jié)合基于可靠性排序的相位展開(kāi)算法對(duì)模擬物體和實(shí)際復(fù)雜物體進(jìn)行了相位展開(kāi)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文采用的基于光柵投影的復(fù)雜物體三維面形測(cè)量方法能夠獲得比較滿意的結(jié)果，證實(shí)了算法的可行性和有效性。