Medição 3D de alta robustez baseada no método de deslocamento de fase assistido por código Gray invertido

FENG Yun ,  

LI Peiwu ,  

WU Wenlei ,  

LYV Jianyu ,  

LIU Xiaojun ,  

CHEN Liangzhou ,  

摘要

Para resolver os problemas de baixa estabilidade e precisão do sistema de medição 3D por luz estruturada causados pela interferência do ambiente de medição e pelas características geométricas do objeto medido, foram estudados os métodos de codificação de projeção e os algoritmos de aceleração de projeção para melhorar a estabilidade e precisão do sistema. Com base no problema de baixa estabilidade do sistema de luz estruturada, foi proposto o método que combina código Gray complementar direto e inverso com o método de deslocamento de fase. Considerando o tempo elevado causado pelo número de projeções, foi proposta uma metodologia de carregamento paralelo de padrões sintéticos para reduzir o tempo de projeção. Além disso, considerando os problemas de bloqueio de luz e sombras causados pelas características geométricas do objeto, foi proposta uma estrutura de sistema com dois projetores e uma única câmera para ampliar o campo de visão e eliminar sombras. Por fim, comparando o desempenho com o método de deslocamento de fase combinado com o código Gray complementar e o método heteródino multifrequência, comprovou-se a eficácia do método proposto. Experimentos mostram que o método proposto apresenta melhor estabilidade do sistema e desempenho geral; o carregamento paralelo de padrões sintéticos aumentou a eficiência da projeção em 55,51% em comparação ao método não melhorado, e o desvio padrão da medição foi de 0,014 mm. O método proposto melhorou significativamente a estabilidade do sistema e superou métodos tradicionais de codificação.

关键词

medição 3D; código Gray invertido; método de deslocamento de fase; aceleração de projeção; dois projetores e uma câmera

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