一種用於光學三維輪廓測量的正弦光柵的設計的製作方法

2023-06-08 18:14:46 2

專利名稱：一種用於光學三維輪廓測量的正弦光柵的設計的製作方法
技術領域：
本發明涉及光學三維輪廓測量領域，特指正弦條紋投影光柵。
背景技術：
在CAD/CAM、逆向工程、快速原型及虛擬實境等領域中，非接觸光學三維形狀測量技術得到廣泛應用，其研究方法主要有莫爾輪廓術、位相測量輪廓術、傅立葉變換輪廓術和空間位相檢測等，上述的輪廓測量方法都需要向物體表面投射正弦圖樣，因而，正弦光柵的設計是保證三維輪廓測量精度的必要條件。本發明提供了一種使用空間維頻率調製的方法，即使用時間維的高頻三角波作為載波來調製正弦波，具體調製方法為用正弦波與三角波進行比較，如果正弦波幅值大於三角波幅值，相應調製後的幅值為1，否則幅值為0，則使用生成的不等間距空間二進位條紋刻制光柵，該光柵經鏡頭向被測物體表面可以投射明暗對比度較高的正弦圖樣。


圖1三角波與正弦波圖2空間調製後的二進位波圖3正弦光柵
圖4正弦光柵頻譜
具體實施例方式以下結合附圖和具體實例對本發明做進一步詳細說明。如圖1所示，一個周期的正弦波，它的周期T = ，& = 1/Τ，三角波的頻率fc = Nf。，N為任意奇數，可取N= 13。如圖2所示，使用空間維的頻率調製方法調製後的結果。具體頻率調製方法為如果正弦波的幅值大於三角波的幅值，相應調製後的幅值為1，否則，幅值為0。如圖3所示是按照圖2結果，刻制出的不等間距二進位光柵，該光柵的頻譜分析如下

發明內容
其中權利要求
1.一種使用頻率調製方法來設計正弦光柵的方法，即通過把時間維的頻率調製應用到空間維的頻率調製方法，使用時間維的高頻三角波作為載波來調製正弦波，前提是三角波的頻率要高於被調製的正弦波，具體調製方法為用正弦波與三角波進行比較，如果正弦波幅值大於三角波幅值，相應調製後的幅值為1，否則，幅值為0，則可以生成不等間距的空間二進位條紋，利用該空間條紋刻制的光柵再經鏡頭向被測物體表面投射，可以得到高質量的正弦圖樣。
2.用權利1提出的空間維的頻率調製方法進行光柵設計。
3.將權利2設計的光柵應用於三維輪廓測量工程技術中。
全文摘要
在光學三維輪廓測量方法中需要向物體表面投射正弦光柵。本發明公開了一種使用高頻三角波作為載波對正弦波進行頻率調製的方法來設計正弦光柵。它包括把時間維的頻率調製應用到空間維的頻率調製方法，使用高頻三角波作為載波對正弦波進行調製，要求三角波的頻率高於正弦波的頻率，經過調製後形成不等間距的空間二進位條紋，按照不等間距的二進位條紋刻制光柵，該光柵經鏡頭向被測物體表面投影可以得到高質量的正弦圖樣，解決了光學三維輪廓測量中正弦光柵的設計問題，保證了光學三維輪廓測量的精度。
文檔編號G01B11/25GK102564349SQ201210015999
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者喬付, 周波 申請人:周波