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188宝金博页面版: 结构光测量中的高精度相位误差补偿算法

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内容提示: 第28卷第8期光学 学 报V01.28.No.82008年8月ACTA 0PTICASINICAAugust。2008文章编号:0253—2239(2008)08—1527一06结构光测量中的高精度相位误差补偿算法李中伟 王从军 史玉升 王圆圆(华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074)摘要在模拟分析投影仪伽马非线性对相位误差影响的基础上,提出一种直接分析投影光栅特征并建立相位误差查找表的算法。对相位误差进行补偿。该算法通过分析一组投射到标准白色平板上的光栅图像。确定光栅相位值与相位误差的对应关系。并量化存储在一个查找表中,测量过程中使用查找表对相位误差进行补偿。实验结果表明。该方法可大大降低由投影仪伽马非线性引起的相位误差,系统测量精度达到O.043 mm,比误差补偿前提高了...

文档格式:PDF | 页数:8 | 浏览次数:47 | 上传日期:2019-07-20 14:40:01 | 文档星级:
第28卷第8期光学 学 报V01.28.No.82008年8月ACTA 0PTICASINICAAugust。2008文章编号:0253—2239(2008)08—1527一06结构光测量中的高精度相位误差补偿算法李中伟 王从军 史玉升 王圆圆(华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074)摘要在模拟分析投影仪伽马非线性对相位误差影响的基础上,提出一种直接分析投影光栅特征并建立相位误差查找表的算法。对相位误差进行补偿。该算法通过分析一组投射到标准白色平板上的光栅图像。确定光栅相位值与相位误差的对应关系。并量化存储在一个查找表中,测量过程中使用查找表对相位误差进行补偿。实验结果表明。该方法可大大降低由投影仪伽马非线性引起的相位误差,系统测量精度达到O.043 mm,比误差补偿前提高了5.6倍。关键词 光学测最;结构光;相位误差补偿;查找表;伽马非线性中图分类号 TN206 文献标识码Adoi:10.3788/AoS20082808.1527HighPrecision Phase ErrorCompensation Algorithmfor StructuralLightMeasurementLiZhongwei Wang Con酉unShiYusheng Wang Yuanyuan(S缸钯膨曼,眈溉幻吲0,M口钯庇f P啪B88t叼口州砒&M她£d锄九伽£咧,胁。^o叼‰洳倦锄0,S豳珊口,。d砌危加幻财,W谢m竹。日曲说430074,砚Z眦)Abstr北tBased on simulationof theimpactofgammanonlinearityo“heprojector on pha驼error,an algorithmispropo鸵dto builda l∞k-uptable(LUT)for phaSe error∞mpen鼢tion by amlyzingthe projectorgrating directly.Inthisalgorithm,a鸵tof gratngimagesofa uniformfIat surfaceboard are captured and the relation of grating plla∞and phaSe efrorin established。Then幽e relationis analyzedandstored in a LUTforphaseerror compensa£ion.Experimentalresultsshowthisalgorithmreducesgrealythepha辩errorcausedby the gamma nonlinearityof theprojector.The measurement precisionof ttle system reachesO.043mm,5.6timeshighertllan that beforeerrorcompen髓tion.I【ey wordsoptical measurement;structuralli曲t;ptla鸵error∞mpen髓tion;Iook.up协bIe;Gamma∞nlinearity1引 言结构光测量系统的测量误差有两个主要来源:相移误差和非正弦波形误差。相移误差是由于相移步距的不准确所致,它常常是不可避免的,但可通过采用精密的相移装置和测量过程中采用实时相移校正技术来降低[1]。随着数字显示技术的发展,商业化的数字投影仪(DI。P)在结构光测量系统中得到广泛应用。数字投影仪投射光栅可以消除相移误差,这时由数字投影仪的伽马非线性引起的非正弦波形误差,将成为影响测量系统测量精度的主要因素[2]。现有的减小伽马非线性引起的测量误差的方法包括:双三步相移算法[3],预先标定投影系统非线性[4 ̄6],直接修正投影仪的非线性变形[7 ̄1们等。这几种方法可以大大提高测量精度,但仍不能完全消除误差。S.Zhang等n¨提出了一种标定投影仪伽马值的算法,将预先计算出的相位误差存储在一个查找表(LUT)里用于降低相位误差,可大大降低由投影仪伽马值引起的相位误差,但标定投影仪伽马收稿日期:2007—12一04;收到修改稿日期:2008一01一07基金项目:2007年粤港关键领域重点突破项目(2007498212)资助课题。作者简介:李中伟(1981~),男,博士研究生。主要从事机器视觉、数字图像处理等方面的研究。E—mail:Iizhongwei226@gmaii.com导师简介:王从军(1963~),男。副教授,主要从事逆向工程、快速成型等方面的研究。E-mail:walden@263.net  万方数据

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