三維形貌測(cè)量光柵投影技術(shù)研究.pdf

1、物體的三維形貌測(cè)量在工業(yè)檢測(cè)、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控、機(jī)器視覺及逆向工程等眾多方面具有很重要的意義，傳統(tǒng)的測(cè)量方法如接觸測(cè)量法、點(diǎn)線結(jié)構(gòu)光測(cè)量法等均不能很好地兼顧測(cè)量速度與精度。為了滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)三維自由曲面形貌高精度、快速的測(cè)量需求，本文在采用數(shù)字正弦光柵條紋投影的方法基礎(chǔ)上提出了一種基于DMD數(shù)字微鏡的微投影系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，將數(shù)字圖像直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字光信號(hào)經(jīng)過微顯示芯片的反射投影出來，相位連續(xù)分布的光場(chǎng)被被測(cè)物表面所調(diào)制，同時(shí)發(fā)出幀同步觸發(fā)信號(hào)，

2、使高速CCD彩色相機(jī)同步捕獲變形后的條紋圖像。
　　數(shù)字條紋投影系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)：
　　1．投影的正弦光柵條紋圖的相位在空間中連續(xù)分布，可一次投影完全覆蓋整個(gè)三維曲面，測(cè)量速度快，對(duì)相位解算提取三維形貌信息，測(cè)量精度高。
　　2.可以根據(jù)實(shí)際需要隨意生成相位任意變換的條紋圖像，克服了使用物理光柵帶來的各種缺點(diǎn)。
　　3.數(shù)字圖像信息的輸入直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字光信息輸出，避免了D/A轉(zhuǎn)換過程中帶來的噪聲干擾，提高了投影圖

3、像的質(zhì)量。
　　4.采用單色條紋圖像投影，避免了多顏色通道投影帶來的串?dāng)_。
　　本文主要的研究工作包括：
　　1.根據(jù)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的微投影系統(tǒng)的需求，分析了投影系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，并完成了基于DMD數(shù)字微鏡的微投影系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)建方案。
　　2.完成了微投影系統(tǒng)硬件系統(tǒng)和照明光源的選型。
　　3.完成了基于DLPC350的DMD微鏡控制以及LED光源驅(qū)動(dòng)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　4.在Windows環(huán)境下，通