基于二值条纹三维测量的相位补偿方法

来源：电子测量技术杂志2023年第21期北京时间：

作者：严飞，肖雨倩，路长秋，文杰，刘佳

单位：1.南京信息工程大学自动化学院 南京 210044; 2.江苏省大气环境与装备技术协同创新中心 南京 210044; 3.江苏省智能气象探测机器人工程研究中心 南京 210044

摘要：快速三维测量在工业检测、逆向工程领域得到广泛应用，提出一种基于二值条纹解相的三维测量方法。首先，通过投影1幅二值条纹图像，利用条纹级次分布特点，将携带物体相位信息的图像分割成两个条纹掩膜，利用连通域对白色像素点进行阶梯式标记，以此获得条纹级次。其次，由于环境噪声等干扰因素导致解相时出现跳变误差，因此提出了通过融合半周期位移级次的方法来对相位进行补偿，利用解相的二值条纹来获取半周期错位的互补级次。最后，根据条纹级次和互补级次实现解相进行实验验证。实验结果表明，本文方法解决了相位展开时出现的毛刺问题，并以平板为测量对象，利用本文方法测得的均方根误差为0.198 0 mm，且只需要1幅图像即可完成解相，具有良好的鲁棒性和有效性，可应用于快速测量领域。

关键词：三维测量;二值条纹;相位展开;条纹级次;边沿跳变

基金资助：国家自然科学基金(61605083)、江苏省产业前瞻与关键核心技术重点项目（BE2020006-2）资助