免费论文：复杂形貌三维测量中的相位立体匹配技术

投影栅相位法是光学非接触测量中的一个重要分支，在基于投影栅相位法中，相展开技术和基于相位的立体匹配技术是影响系统测量速度和精度的两个重要因素。论文针对原有基于空间相展开方法的投影栅三维测量系统不能适用于复杂非连续表面测量的情况，研究和实现了格雷码、时域多条纹以及外差法等三种条纹投射和相展开策略，可以适应于不同测量情况的需要。对这些方法在实际应用过程中出现的问题也提出了相应的解决方案。为了避免编码判断的错误，在格雷码相展开中引入了相位值作为一个判断条件。为了解决外差多频解相法中，在相位零点处可能出现的相位值误判也提出了相应的判断准则。为了确定最小投射条纹的周期，提出了一种根据系统的相位误差和匹配精度的计算方法。实际应用表明，这些技术较好地解决了复杂表面的相展开问题，扩展了系统的应用范围。针对原有系统在立体匹配的过程中速度慢，精度低的问题，本文采用了一种基于离散极线的相位立体匹配方法，在提高了系统测量速度近10倍的情况下，实现了亚像素的匹配，改善了系统的测量精度。由于双目测量中一个点必须同时出现在两个相机的视场中才可以正确复现得到该点的三维坐标，因而容易受到遮挡等的影响。而单目系统虽然没有遮挡的问题，但是在测量精度上与双目系统相比还有一定的差距。结合两者的优点，本文提出了一种单双目结合的三维测量方法，在不增加系统硬件的基础上，对双目测量结果中的空洞区域利用单目测量的结果加以补偿。

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