縞投影輪郭術で必要な投影および取得される縞画像の数を減らし、3次元測定速度を向上させるために、三段階グレースケール符号化位相展開法を提案した。プロジェクターは測定対象物の表面に5枚の縞画像を投影し、3枚の正弦位相シフト縞画像と2枚の三灰度符号化画像を含む。カメラは物体表面によって変調された変形縞像を取得する。カメラで取得した3枚の変形正弦位相シフト縞画像より包絡位相を計算する。カメラで取得した三灰度符号化画像は、空間的な灰度平均、灰度三値化、灰色の疑似コード除去を経て三灰度符号化値を得る。符号化値を得た後、符号化値の空間近傍情報を用いて復号し、展開位相次数を得て包絡位相を位相展開する。アライメント誤差による誤った位相点を除去した後、最終的な展開位相を得る。最後に、システム較正で得られた較正係数と最終展開位相から被測定物の表面の3次元形状を得る。実験結果は、最良の三条縞結合四ステップ位相シフト法と比較して、本方法は同等の測定精度で測定速度が2.4倍向上したことを示す。本論文で提案する方法は測定精度を犠牲にすることなく3次元形状測定の効率を高め、複雑な形面の高速測定に実用的な価値を持つ。

縞投影輪郭術;三灰度符号化;位相展開;誤った位相点