发明名称 一种三频外差相移解相方法
摘要 本发明公开了一种三频外差相移解相方法,步骤为:①选择三种不同频率的条纹进行投影;②投影三种不同频率的条纹,使用两部摄像机进行拍摄,两部摄像机的光轴之间夹角范围为0-40度,两部摄像机各拍摄12幅光栅图像;③运用四步相移法对光栅图像进行解相,得到相对相位主值;④求解相位主值,⑤对相位主值进行相位展开,得到相位灰度图。本发明采用两次外差技术可以降低误差,大大提高解相的精度,从而大大提高测量系统的精度。采用与外差原理结合的方法,既发挥了相移法的优点又能够准确地获得被测物体准确的相位值。
申请公布号 CN101109616A 申请公布日期 2008.01.23
申请号 CN200710052902.X 申请日期 2007.08.02
申请人 华中科技大学 发明人 王从军;周钢;李中伟;李晓宁;朱本璋;秦大辉;杨彪
分类号 G01B11/00(2006.01);G01B11/03(2006.01);G01B11/24(2006.01);G01B11/245(2006.01);G01B11/25(2006.01) 主分类号 G01B11/00(2006.01)
代理机构 华中科技大学专利中心 代理人 曹葆青
主权项 1.一种三频外差相移解相方法,其步骤包括:(1)选择三种不同频率的条纹,其频率分别为λ1,λ2,λ3,且λ1,λ2,λ3满足以下条件:<mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>12</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>&lambda;</mi><mn>2</mn></msub></mrow><mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>1</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>&lambda;</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mfrac></mrow> <mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>23</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>2</mn></msub><msub><mi>&lambda;</mi><mn>3</mn></msub></mrow><mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>&lambda;</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mfrac></mrow> <mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>123</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>12</mn></msub><msub><mi>&lambda;</mi><mn>23</mn></msub></mrow><mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>12</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>&lambda;</mi><mn>23</mn></msub></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow> (2)投影上述三种不同频率的条纹,使用两部摄像机进行拍摄,两部摄像机的光轴之间夹角范围为0-40度,两部摄像机各拍摄12幅光栅图象,运用四步相移法对光栅图象进行解相,得到相对相位主值φ1,φ2,φ3;其中φ1为频率为λ1的条纹图象的相位主值;φ2为频率为λ2的条纹图象的相位主值;Φ12为频率为λ12的条纹图象的相位主值;<mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>12</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>&lambda;</mi><mn>2</mn></msub></mrow><mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>1</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>&lambda;</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mfrac></mrow> (3)求解相位主值Φ23=φ2-φ3,其中φ2为频率为λ2的条纹图象的相位主值,φ3 为频率为λ3的条纹图象的相位主值,Φ23为频率为λ23的条纹图象的相位主值;<mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>23</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>2</mn></msub><msub><mi>&lambda;</mi><mn>3</mn></msub></mrow><mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>&lambda;</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mfrac></mrow> (4)求解相位主值Φ123=Φ12-Φ23,其中Φ123为频率为λ123的条纹图象的相位主值;<mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>123</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>12</mn></msub><msub><mi>&lambda;</mi><mn>23</mn></msub></mrow><mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mn>12</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>&lambda;</mi><mn>23</mn></msub></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow> (5)对相位主值φ1进行相位展开,得到相位灰度图。
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