面結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)是近幾年飛速發(fā)展的光學(xué)三維測量技術(shù)，是基于條紋投影的物體三維面形重建技術(shù)。它利用物體面形對標準正弦條紋圖的相位調(diào)制并對圖像進行相位解調(diào)實現(xiàn)物體三維檢測。該系統(tǒng)包括高質(zhì)量面結(jié)構(gòu)光投影模塊、低失真圖像采集模塊及快速的數(shù)據(jù)處理算法。該測量系統(tǒng)中，標定準確的相位與空間三維坐標的關(guān)系是該三維測量技術(shù)至關(guān)重要的步驟。由于面結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)具有速度快、非接觸、精度高等優(yōu)點逐步受到人們的重視，它被認為是目前最有前途、最有發(fā)展?jié)摿Φ娜S測量技術(shù)。 一、主要功能和應(yīng)用領(lǐng)域 該面結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)結(jié)合特定的標定技術(shù)，確定各個系統(tǒng)參數(shù)，建立相位與空間三維坐標的數(shù)學(xué)關(guān)系，改善系統(tǒng)的精確度及靈和性。該測量系統(tǒng)適用于工業(yè)制造、產(chǎn)品檢測、模具設(shè)計、逆向工程、生物醫(yī)學(xué)、文物保護、機器視覺等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。 二、特色及先進性 1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)任意擺放 該任意擺放面結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)的組成部件在空間位置相對任意，易于在實地測量中使用。它在幾何結(jié)構(gòu)、光路等方面沒有嚴格的平行性、垂直性要求，僅需要圖像采集系統(tǒng)的視場被投影系統(tǒng)的視場所覆蓋。 2、標定技術(shù)經(jīng)濟實惠且使用靈活 系統(tǒng)標定的過程中，僅需一種打印的棋盤格作為標定板，相比于制作困難且成本高昂3D標準件，該技術(shù)成本低，具有極高的實用性。同時，標定板的位置可以隨機、任意放于測量視場中的任何一個空間位置，相比于現(xiàn)行的標定技術(shù)，具有極大的靈活性。 3、高分辨率 基于任意擺放面結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)，避免現(xiàn)行測量方法中因系統(tǒng)設(shè)置不準而造成的測量誤差；考慮鏡頭引起的畸變現(xiàn)象，對每個像素點標定，降低畸變對測量結(jié)果的不良影響；采用最小二乘擬合算法，對多組數(shù)據(jù)擬合，保證相位與空間三維坐標關(guān)系的準確性。 4、測量系統(tǒng)技術(shù)指標 物體面形三維測量對測量儀器的分辨率、穩(wěn)定性有較高要求，且部分算法復(fù)雜，所設(shè)計的系統(tǒng)采用聯(lián)機方式。系統(tǒng)主要技術(shù)指標：測量范圍：200mm×300mm×200mm，且連續(xù)可調(diào)；橫向分辨率：可達0.06mm(主要受相機分辨率的限制，本系統(tǒng)采用AVT-GT1660C相機)；縱向分辨率：可達0.02mm 四、能為產(chǎn)業(yè)解決的關(guān)鍵問題和實施后可取得的效果 1、基于任意擺放面結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)，解決傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)置難度大、對測量環(huán)境穩(wěn)定要求高的困難。 2、標定技術(shù)可適用于任何面結(jié)構(gòu)光三維測量系統(tǒng)，解決了現(xiàn)行標定技術(shù)使用范圍較窄的問題。 3、該測量系統(tǒng)和標定技術(shù)具有高分辨率且經(jīng)濟實用，極大提高面結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)測量精度，拓展了面結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。