条纹投影相移三维形貌测量技术

插值法求得：
a b c d
12
数据处理：测路桩
1、同样的方法对路桩解相位
2、相位补偿：
以0级条纹为基准，对路桩纵向依次补偿： %解相位 RFILZ=(unwrap(FILZ.*2,[],2))./2; for i=201:400 j=fix((i+443)./4); RFILZ(i,:)=RFILZ(i,:)-abs(fix((RFILZ(i,j)+37)./pi))*pi; end
台阶高度：42mm
17
误差分析
路桩圆锥角测量值：
非线性：angle = 28.5935 deg 线性：angle = 29.1314deg
实际值：40deg 绝对误差：e1 | 40 28.6 | 11.4 deg
e2 | 40 29.1 | 10.9 deg
结论： 线性拟合与非线性拟合的结果误差都比较大， 但两者本身相差很小。 误差大的可能原因： 1.30的条纹较粗，本身精度差。 2.x,y横向标定的方法比较粗糙，人眼读数误差较大。 3.没有去除噪音的预处理。 4.其他：解算相位的算法可能不准。。 18
13
数据处理：测路桩
3.得到的各点相位后，代入标定式：
非线性：
M N z P 1
线性：
x a z b y c z d x a z b y c z d
z M N
14
数据处理：测路桩
4.拟合各个高度的圆，并计算圆锥角 j=100处的圆拟合：
12.5% 相对误差： 1 2 5%
19
谢谢!!
20
2.在z=0 10 20 30 40 50 60 mm 七个位置分别进行4步移向并拍照，共得28张图

相移条纹投影三维形貌测量技术综述毛翠丽;卢荣胜;董敬涛;张育中【摘要】结构光三维形貌测量系统目前得到了越来越广泛的应用和研究,相移条纹投影三维形貌精密测量技术是其重要的发展方向.对结构光相移条纹投影三维形貌测量系统的应用发展、工作过程、不同系统构成方式、相移条纹的各种形式及特点、相位误差校正方法、不同相位解包裹算法及其优缺点和适用场合、测量系统数学模型的实现方法及其相应的优缺点、高动态范围测量技术等进行了详细的分析.对相移条纹投影系统的工作流程、实现方法、关键技术的发展及其存在问题等进行了比较全面的梳理,为三维形貌精密测量技术进一步满足先进制造中更高精度的要求指出了后续的研究方向.【期刊名称】《计量学报》【年(卷),期】2018(039)005【总页数】13页(P628-640)【关键词】计量学;三维形貌测量;相移轮廓术;相移条纹;相位解包裹;误差修正【作者】毛翠丽;卢荣胜;董敬涛;张育中【作者单位】合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,安徽合肥230009;南阳理工学院机械与汽车工程学院,河南南阳473004;合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TB92;TP391.41 引言光学三维形貌测量技术在工业三维测量、文物保护、逆向工程、质量控制、医疗诊断等众多领域中具有广泛的应用，随着计算机技术、投影技术、激光技术、数字图像获取设备等的快速发展，多种光学三维测量技术已经进入商业应用阶段，同时各种新的三维测量方法还在不断涌现。

光学三维测量方法是通过运用适当的光学和电子仪器非接触地获取被测物体形貌的方法和技术[1～2],主要分为被动三维测量和主动三维测量方法。

被动三维测量技术无需辅助的结构光照明设备，直接从多视角二维图像序列中提取物体的三维信息。

其基本思想是使光栅条纹的频 率随着时间而变化。光栅投影图 像可以认为是一个时间轴上的序 列，记录下的一系列的相位图形 成测量空间内的一个三维的相位 分布，每一像素点的相位沿着时 间轴进行相位展开。
由于时间相位展开方法并不在 二维相位图中寻找展开路径，而 是沿着时间轴分别对每一个像素 进行相位展开，从而实现了各像 素点相互独立的相位展开，因此， 边界以及信噪比较低区域不会影 响其它较好的数据点，也即从算 法上避免了空间相位展开中误差 传播的发生。
条纹投影三维测量 相位展开方法
条纹投影三维测量的流程
• 对投影到被测物体表面的条纹图进行采集 • 通过计算采集到条纹图上点的相位得到折叠相位
图(方法:相移法、傅里叶变换法、小波变换法等) • 将折叠相位图展成展开相位图(方法:空间相位展开、
时间相位展开、相位跟踪等) • 通过已标定好的系统根据展开相位图得到采集的
5. BurtonnadLalor提出的多频傅里叶条纹分析法要求 向物体表面基于时间相位展开的三维轮廓测量研究投 射多于一种频率的条纹，这些频率条纹的不同空间频 率带宽可使它们在傅里叶变换的频域中完全分开，因 此从本质上来说，它也是时间相位展开方法。
时间相位展开的应用前景
时间相位展开方法的主要优点是简单，并且可以 很容易准确测量表面不连续物体的轮廓；它不仅可 用于静态物体的轮廓测量当中，还可以用于物体实 时动态测量，即实时的相位展开。
PU算法大体上分为两大类：空域相位展开和时域 相位展开。
空域展开只采用一幅折叠相位图，通过分析空域相 邻元素之间的相位值，根据相位连续性适当调整折 叠相位值，恢复出连续的相位分布；而时域相位展 开是将不同分辨力的折叠相位图沿时间轴展开。空源自相位展开一维空间相位展开的过程

条纹投影三维测量的若干关键技术的研究三维测量技术是一种关键的机器视觉技术,它在逆向工程、图像识别、人工智能、虚拟现实以及生物医学等方面都有着重要的应用。

其中传统的接触式三维测量存在测量耗时长、弹性材料测量受限等缺点,因此无法满足工业生产的需要。

条纹投影的三维测量技术是一种非接触式的方法,这种测量技术具有效率高、测量准确的优点,因此成为了三维测量领域研究的热点。

本文针对条纹投影中的一些关键技术展开研究,比如基于相位匹配的多传感器三维测量系统、大视场的三维测量系统以及3D点云配准等若干关键技术,并对这些技术进行了分析和总结,本文的主要内容如下:1.介绍了条纹投影三维测量技术的基本原理以及国内外研究现状,阐述了PMP(相位测量轮廓术)、格雷编码、摄像机成像模型,以及对获取到的3D点云数据处理的基本方法。

2.由于单传感器测量范围的限制,多传感器测量系统逐渐成为获取物体完整3D面型的重要的方法。

然而,传统的多传感器测量系统,它们相互之间的系统标定是分开的,整个测量系统的标定耗时长、操作复杂,不能满足现场标定的需求。

针对传统方法的不足,本文提出了一种基于相位传递的多传感器测量系统,每套测量系统的标定相互关联,并且在完成整个系统标定后,每套测量系统获得的3D点云数据无需再次配准,自动转化到统一的坐标系下,实现3D点云的全局配准。

3.为了能够满足大视场三维场景的测量需求,我们设计了两套三维数据采集系统,第一套采用了一种线结构光旋转扫描的方法来获取室内环境的3D点云数据,该系统能够实现360度场景的测量,但是测量速度慢、效率低。

第二套则是利用鱼眼镜头具有宽视场角和大景深的优势,来实现双目立体视觉的大视场三维测量,但是由于镜头本身的特性,基于小孔成像模型的双目立体视觉3D测量方法不再适用于鱼眼镜头模型。

因此,本文提出了一种基于球面模型的双目立体视觉测量系统,将测量物体的所在的世界坐标直接地转化到单位球面坐标系,由于采用球面模型代替了平面透视投影模型,因此测量系统的FOV(视场角)不再受限。

一维空间相位展开的过程
时间相位展开
其基本思想是使光栅条纹的频 率随着时间而变化。光栅投影图 像可以认为是一个时间轴上的序 列，记录下的一系列的相位图形 成测量空间内的一个三维的相位 分布，每一像素点的相位沿着时 间轴进行相位展开。 由于时间相位展开方法并不在 二维相位图中寻找展开路径，而 是沿着时间轴分别对每一个像素 进行相位展开，从而实现了各像 素点相互独立的相位展开，因此， 边界以及信噪比较低区域不会影 响其它较好的数据点，也即从算 法上避免了空间相位展开中误差 传播的发生。
时间相位展开方法
3. 郝煌栋和李达成等提出的非线性小数重合法，采用 了两套不同频率的光栅，增加了系统的复杂性，但提 高了条纹图像的信噪比。 4. Nadebonr等人提出的绝对相位测量法，是投影几对 倾斜光栅，每一对光栅形成一个有效的不同空间频率 的莫尔条纹，因此该方法也可以归类为时间相位展开 方法。 5. BurtonnadLalor提出的多频傅里叶条纹分析法要求 向物体表面基于时间相位展开的三维轮廓测量研究投 射多于一种频率的条纹，这些频率条纹的不同空间频 率带宽可使它们在傅里叶变换的频域中完全分开，因 此从本质上来说，它也是时间相位展开方法。
φ u(m,n,s)-φ u(m,n,0)φ u(m,n,s)-φ u(m,n,0)-2 υ (m, n, s)
(m, n)表示坐标点,每一套条纹投影后， 其折叠相位可由普通相位检测方法得 到(傅里叶变换、小波变换、相移等)。
线性时间相位展开
时间相位展开方法
1. Zhao等人采用的双频光栅法，将两种不同周期的光 栅(其中一个光栅只有一个条纹)分别投影到物体表面， 即测量两套不同灵敏度的相位图；在Li提出的双频光 栅的相位展开方法中，两种不同周期的条纹做在同一 块光栅上，使投影系统简化，当然这种空域复用的办 法是以降低条纹的对比为代价的。 2. Xie等人先后提出的绝对莫尔法和交叉光栅法，绝对 莫尔法是通过改变光栅的旋转角度来进行测量的，选 择不同光栅周期和不同的旋转角度可达到不同的测量 范围。交叉光栅法是将交又光栅(两个成一定角度的光 栅交叉形成)投影到物体上，经傅里叶变换和频域分离 后可得到两个图像，这和采用两套不同频率的光栅是 得到的效果一样的，但该方法可使投影系统简化。

专利名称：一种基于相移条纹投影的刚性运动物体三维测量方法
专利类型：发明专利
发明人：王玉伟,申军,蔡家旭,时国龙,刘路,王亚军
申请号：CN202110836175.6
申请日：20210723
公开号：CN113686263B
公开日：
20220503
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于相移条纹投影的刚性运动物体三维测量方法，具体包括以下步骤：步骤S1：搭建条纹投影三维测量系统，包括投影仪和摄像机；步骤S2：投影仪依次投射N幅相移条纹图案投射到运动物体表面，摄像机同步采集运动物体调制后的变形的相移条纹图像；步骤S3：利用N 步相移法求解相移条纹的截断相位φ1；构建组合相位；采用直方图均衡化处理组合相位得到校正的组合相位；步骤S4：构建样条插值函数f(φ1)，消除引入的离散性相位误差，则φ3＝f(φ1)表示优化的截断相位；步骤S5：针对优化的截断相位φ3进行相位展开，获得连续的绝对相位Φ3，将所述绝对相位Φ3转换为高度信息，重建出运动物体的三维形貌。

申请人：安徽农业大学
地址：230036 安徽省合肥市蜀山区长江西路130号
国籍：CN
代理机构：常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙)
代理人：陈丽萍
更多信息请下载全文后查看。

光学传感三维面形测量实验GCS-SWCL实验讲义大恒新纪元科技股份有限公司版权所有不得翻印光学传感三维面形测量1. 引言非接触三维自动测量是随着计算机技术的发展而开展起来的新技术研究，它包括三维形体测量﹑应力形变分析和折射率梯度测量等方面。

应用到的技术有莫尔条纹、散斑干涉、全息干涉和光阑投影等光学技术和计算机条纹图像处理技术。

条纹投影以及各种光阑投影自动测量技术在工业生产控制与检测、医学诊断和机器人视觉等领域正占有越来越重要的地位。

本试验是利用投影式相移技术，对形成的被测物面条纹进行计算机相移法自动处理的综合性实验。

2. 实验目的通过本实验了解投影光栅相位法的形成机理；了解一种充分发挥计算机特长的条纹投影相位移处理技术。

对于非接触测量有一定的感性认识。

3. 基本原理投影光栅相位法是三维轮廓测量中的热点之一，其测量原理是光栅图样投射到被测物体表面，相位和振幅受到物面高度的调制使光栅像发生变形，通过解调可以得到包含高度信息的相位变化，最后根据三角法原理完成相位---高度的转换。

根据相位检测方法的不同，主要有Moire轮廓术、Fourier变换轮廓术，相位测量轮廓术，本实验就是采用了相位测量轮廓术。

相位测量轮廓术采用正弦光栅投影相移技术。

基本原理是利用条纹投影相移技术将投影到物体上的正弦光栅依次移动一定的相位，由采集到的移相变形条纹图计算得到包含物体高度信息的相位。

基于相位测量的光学三维测量技术本质上仍然是光学三角法，但与光学三角法的轮廓术有所不同，它不直接去寻找和判断由于物体高度变动后的像点，而是通过相位测量间接地实现，由于相位信息的参与，使得这类方法与单纯基于光学三角法有很大区别。

相位测量轮廓术的基本原理将规则光栅图像投射到被测物表面，从另一角度可以观察到由于受物体高度的影响而引起的条纹变形。

这种变形可解释为相位和振幅均被调制的空间载波信号。

采集变形条纹并对其进行解调，从中恢复出与被测物表面高度变化有关的相位信息，然后由相位与高度的关系确定出高度，这就是相位测量轮廓术的基本原理。

实验环境要求较高：实验需要特定的环境条件，如温度、湿度等
实验结果分析难度较大：实验结果需要进行复杂的数据处理和分析，难度较大
实验改进方向：提高仪器精度，优化实验方法，缩短实验时间，降低实验环境要求，提高实验结果的可重复性和准确性。
谢谢
调整相机参数：设置相机的曝光时间、光圈大小、ISO等参数，确保拍摄效果清晰
调整投影参数：调整投影机的焦距、亮度、对比度等参数，确保投影效果清晰
调整测量参数：设置测量软件的参数，如测量范围、精度等，确保测量结果准确
采集实验数据
准备实验器材：激光器、透镜、CCD相机等
调整实验参数：激光功率、透镜焦距等
采集实验数据：拍摄实验图像，记录数据
分析实验数据：使用图像处理软件分析图像，获取条纹信息
计算实验结果：根据条纹信息计算三维坐标
验证实验结果：与理论值进行对比，验证实验结果的准确性
数据处理与分析
数据处理方法
平均法：对数据进行平均，以减少误差
1
加权平均法：根据数据的重要性进行加权平均，以提高精度
2
标准差法：计算数据的标准差，以衡量数据的离散程度
相机：捕捉条纹图像
计算机：处理图像，计算三维数据
显示器：显示三维数据结果
控制电路：控制实验过程
测量设备：测量实验结果
安全设备：保护实验人员安全
实验步骤
准备实验器材
激光器：产生激光光源
投影仪：将激光投影到屏幕上
计算机：处理图像数据，进行三维测量分析
相机：拍摄投影图像
调整实验参数
调整光源强度：根据实验需求，调整光源的亮度和色温
03
实验结果的实际应用及意义
04
实验拓展与应用
实验拓展方向

条纹相机原理
条纹相机原理是一种基于横向和纵向条纹的相位测量原理，用于计算物体表面形貌或者三维结构的三维重建技术。

该原理基于光的反射和折射特性，通过投射一系列平行、等距离的光条纹至被测物体表面，利用相机捕捉物体表面的反射光条纹图像，从而推导出物体表面的形貌信息。

在条纹相机系统中，通常使用一束光源来产生平行的光条纹，这些光条纹透射至被测物体表面后会发生折射、反射等光学现象，从而形成图像上的亮暗变化。

接下来，通过将物体的表面信息投影到相机传感器上，即可获取代表物体表面形态的图像。

具体操作上，条纹相机系统会在物体表面产生一系列物理上等距的条纹，这可以通过调整光源和相机之间的位置或者通过透镜或凸透镜来实现。

在光懈射至物体表面并返回时，由于物体表面的高度差异，条纹的亮暗会发生变化，使得图像上的像素值也相应变化。

为了测量这种光条纹的强度变化，条纹相机系统会采用相机传感器记录反射光的图像。

最常用的的方式是，将相机的曝光时间与条纹周期进行同步，这样相机将在一个条纹周期内记录下条纹的变化。

通过计算图像上每个像素的亮度值，并将其与条纹周期进行比较，就可以获得物体表面的高度信息。

基于此原理，条纹相机系统可以获取被测物体表面的高度分布、曲率信息等。

进一步分析这些数据，可以实现三维重建、形貌分析、缺陷检测等应用。

条纹相机由于测量速度快、精度高、
非接触性等特点，在机械制造、计算机视觉、检测测量等领域得到广泛应用。

本技术公开了一种基于光学条纹投影和反射的三维形貌测量方法及装置。

该装置包括电脑、可见光投影仪、CCD彩色相机、显示屏、待测漫反射物体固定装置和待测镜面反射物体固定装置；所述电脑分别与投影仪、相机和显示屏连接；所述投影仪和相机安装于光学平台上；所述显示屏固定于光学平台的精密水平移动台上；所述投影仪、相机和显示屏位于同一侧，相机位于投影仪和显示屏之间；所述待测漫反射物体固定装置和待测镜面反射物体固定装置放置于光学平台上；相机的光轴分别与显示屏所在平面的法向量和投影仪的光轴之间的夹角成锐角。

该方法既能测量漫反射物体、镜面反射物体又能同时测量两种反射性质的物体，实现了柔性测量和集成测量。

技术要求1.一种基于光学条纹投影和反射的三维形貌测量装置，其特征在于该装置包括电脑、可见光投影仪、CCD彩色相机、显示屏、待测漫反射物体固定装置和待测镜面反射物体固定装置；所述电脑分别与投影仪、相机和显示屏连接；所述投影仪和相机安装于光学平台上；所述显示屏固定于光学平台的精密水平移动台上；所述投影仪、相机和显示屏位于同一侧，相机位于投影仪和显示屏之间；所述待测漫反射物体固定装置和待测镜面反射物体固定装置放置于光学平台上；相机的光轴分别与显示屏所在平面的法向量和投影仪的光轴之间的夹角成锐角。

2.根据权利要求1所述的基于光学条纹投影和反射的三维形貌测量装置，其特征在于，相机的光轴与显示屏所在平面的法向量之间的夹角为20°-45°，相机的光轴与投影仪的光轴之间的夹角为25°-60°。

3.根据权利要求1所述的基于光学条纹投影和反射的三维形貌测量装置，其特征在于所述投影仪为TI生产的型号为lightcrafter4500的DLP数字投影仪，与电脑通过USB线连接，通过棒体夹持器与光学平台上的支撑棒连接。

4.根据权利要求1所述的基于光学条纹投影和反射的三维形貌测量装置，其特征在于所述相机为型号SVCam-ECO655的彩色相机，与电脑的千兆网口连接，通过棒体夹持器与光学平台上的支撑棒连接。

仪 器 仪 表 学 报
Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｉ ｃ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ
Ｖｏ Ｉ Ｊ ３ ８ Ｎｏ ． ８ Ａｕ ｇ ．２ ０１ ７
基 于彩 色条 纹投 影术 的 三维 形 貌 测 量 冰
ｒ ｅ ｌ ｉ ｃ ｓ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｈ ｅ ａ ｌ ｔ ｈ ｃ ａ ｒ ｅ，ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ｅ ｄｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ａ ｎｄ Ｓ Ｏ ｏ ｎ． Ｄｕｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ ｐ ｅ ｆｏ ｒ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ
Ｂａ ｉ Ｘｕｅ ｆ ｅ ｉ ， Ｚ ｈａ ｎ ｇ Ｚｏ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ ，
（ Ｊ ．Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｈ ｅ ｂ ｅ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ １ ３ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ： ２ ．Ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ Ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ， Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｆＨ ｏ ｕ ｄ ｄ ｅ ｒ ｓ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ， Ｈ ｕ ｄ ｄ ｅ ｒ ｓ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ Ｈ Ｄ １ ３ Ｄ Ｈ， Ｕ Ｋ）
白雪 飞 ， 张 宗华 ’
（ １ ．河 北工业大学机械工程学院 天津 ３ ０ ０ １ ３ ０ ； ２ ．哈德斯 菲尔德大学精密技术 中心 哈德斯菲尔德 Ｈ Ｄ１ ３ Ｄ Ｈ）

条纹投影三维测量原理Stripe projection three-dimensional measurement is a widely used technique in various industries, such as automotive, aerospace, and medical. By projecting a structured light pattern onto an object, this technology can accurately capture its surface shape and measure dimensions in three dimensions. The principle behind stripe projection 3D measurement lies in the triangulation method, where the position of the stripes on the object's surface is analyzed to determine its 3D coordinates. This allows for precise and efficient measurements that are essential for quality control and product development.条纹投影三维测量是各行各业广泛使用的技术，例如汽车、航空航天和医疗。

通过将结构化光模式投射到物体上，这项技术可以准确捕捉其表面形状并在三维上测量尺寸。

条纹投影三维测量的原理在于三角测量方法，通过分析物体表面上条纹的位置来确定其三维坐标。

这种精确而高效的测量对于质量控制和产品开发至关重要。

One of the main advantages of stripe projection 3D measurement is its ability to quickly capture complex surface shapes with highprecision. This is particularly useful in industries where dimensional accuracy is crucial, such as in manufacturing and engineering. The structured light pattern projected onto the object allows for detailed and accurate measurements of even the most intricate geometries. This results in improved product quality and reduced manufacturing errors.条纹投影三维测量的主要优势之一是能够快速捕捉复杂表面形状并具有高精度。

实验四条纹投影三维外形测量
一、实验目的
掌握莫尔条纹等高图法测量表面轮廓的原理。

二、基本原理
1. 莫尔条纹等高法
2. 莫尔条纹等高法的数学原理
三、主要仪器及耗材
1：溴钨灯S 9：CCD纸板架（SZ-50）
2：准直透镜L1（f ′=70 mm）10：CCD附件镜头（SZ-13）3：二维架（SZ-07）11：计算机（附带图像软件）4：12：图像数据采集卡（SZ-03）5：干版架（SZ-12）13：三维平移底座（SZ-01）6：成像透镜L3（f ′=225 mm）14：二维平移底座（SZ-02）7：二维架（SZ-07）15：二维平移底座（SZ-02）8：16：通用底座（SZ-04）
四、实验内容与步骤
1．光路的搭建
2．与计算机的连接
3．图像采集与三维分析
五、实验过程要求：
1．记录(画)光路布置图，包括各元件参数和元件间大约间距和角度。

2．记下调节调整的过程的方法。

3．记录观察到的现象。

4．分析结果。

六、实验报告要求：
1．查找资料，总结出莫尔条纹等高法原理。

2．完成“实验过程要求”的分析与总结。

3．其它讨论。

注意事项：
1．CCD与微机的数据采集卡连接好后，先接通CCD电源后再开微机。

2．不可随意插拨电源。

页1。

相位辅助投显并行三维形貌测量关键技术及应用一、引言随着科学技术的不断发展，人们对于三维形貌测量的需求越来越大。

而相位辅助投显并行三维形貌测量技术因其高精度、高速度、非接触性等优点，逐渐成为了三维形貌测量领域中的热门技术之一。

本文将详细介绍相位辅助投显并行三维形貌测量关键技术及其应用。

二、相位辅助投显并行三维形貌测量原理1. 光栅投影原理光栅投影是相位辅助投显并行三维形貌测量中的关键技术之一。

它通过在被测物体表面上投射一系列周期性的灰度条纹，利用物体表面反射回来的光线与灰度条纹进行干涉，从而得到物体表面高程信息。

2. 相移法原理相移法是相位辅助投显并行三维形貌测量中另一个重要的关键技术。

它通过改变灰度条纹的相位差，实现对物体表面高程信息的获取。

3. 投影仪和相机的选择在相位辅助投显并行三维形貌测量中，投影仪和相机的选择对测量结果的精度和速度有着至关重要的影响。

一般来说，投影仪需要具有高亮度、高分辨率、低失真等特点；相机则需要具有高灵敏度、高分辨率、低噪声等特点。

三、相位辅助投显并行三维形貌测量应用1. 工业制造领域相位辅助投显并行三维形貌测量技术可以应用于工业制造领域中的产品质量检测、表面缺陷检测、尺寸精度检测等方面。

例如，在汽车制造过程中，可以利用该技术对汽车外壳进行三维形貌测量，从而确保汽车外壳的尺寸精度和表面质量符合标准要求。

2. 医疗领域相位辅助投显并行三维形貌测量技术还可以应用于医疗领域中的牙科治疗、骨科手术等方面。

例如，在牙科治疗中，可以利用该技术对患者的牙齿进行三维形貌测量，从而制定出更加精准的治疗方案。

3. 文化遗产保护领域相位辅助投显并行三维形貌测量技术还可以应用于文化遗产保护领域中的文物复原、文物数字化等方面。

例如，在对古建筑进行复原时，可以利用该技术对古建筑进行三维形貌测量，从而更加精准地还原出古建筑的原貌。

四、相位辅助投显并行三维形貌测量技术发展趋势1. 高速度化随着科学技术的不断发展，人们对于相位辅助投显并行三维形貌测量技术的速度要求也越来越高。