陕西省优势资源数据库

人才
平台
项目
成果

物面三维形貌高灵敏度莫尔快速表述方法

获奖分类: 陕西省科学技术进步奖

获奖名称: 物面三维形貌高灵敏度莫尔快速表述方法

获奖年份: 2022

获奖级别: 二等奖

主要完成单位: 西安工业大学,西安交通大学,中国科学院西安光学精密机械研究所,中国科学院深圳先进技术研究院

主要完成人: 杜虎兵,赵自新,张高鹏,谷飞飞,马跃洋,赵金磊,周宪,赵宏,王建华

成果简介:

      现代科学技术的快速发展,对阴影莫尔三维形貌测量技术提出了更高的要求,如,零部件变形等场合要求发展全场方法实时测量动态物体三维轮廓。针对实践中发展一种同时具备高速、高精特性的测量装置充满挑战。项目提出一种红、蓝光源编码实光栅投影的三维传感新技术。研究内容包括阴影莫尔测量系统结构参数最优设计、阴影莫尔相移误差、系统标定等问题。通过对相位阴影莫尔轮廓测量技术的深入研究,在莫尔条纹图的噪声抑制、相位解调算法、标定、去包裹等方面取得了较大的进展,为该技术的实用化打下了基础。   
      研究了相位-高度转换技术,针对高灵敏度测量装置,理论分析了传统测量分辨力标定方法存在的问题,运用移动光栅的数据采样方式,获得了足够帧数的恒间距时域莫尔条纹图,实现了测量空间内测量分辨力的高精度标定。将双目立体视觉的方法引入阴影莫尔测量系统中,克服了阴影莫尔测量装置结构参数难以标定问题,为结构参数标定快速、高精度标定,及精密莫尔装置研制,提供了一种途径。并通过实验对提出方法的正确性进行了验证;   
      研究了阴影莫尔条纹的形成机理,推导了阴影莫尔条纹光强和测量深度之间的数学方程,进行了理论数值模拟和实验观察,得到了阴影莫尔条纹对比度随测量深度之间的周期性变化规律,为阴影莫尔轮廓测量系统结构设计提供了理论指导;深入地研究了相移技术理论,对现有的相移算法特点、及其在阴影莫尔中的应用问题进行了全面分析,提出了随机相移阴影莫尔相位解调算法,降低了测量过程的标定要求。实验表明提出的算法可有效地提高测量精度,适用于阴影莫尔轮廓相位解调特点,   
      并优于典型的相移算法;   
      搭建了基于变换光源位置的快速阴影莫尔测量装置,并对其相位去包裹问题进行了研究,提出了基于泽尼克多项式拟合和基于强度传输方程的两种相位去包裹方法,提出了运用拼接的方法将测量结果扩大到整个测量面,实验对比分析了其性能,理论和实验证实了该方法的正确性。
   
       

进步奖.png

上一篇:天然气地下储气库完整性关键技术与规模应用 下一篇:科教优先发展助力陕西新时代追赶超越的对策研究及其示范应用

相关链接:

环月和绕月返回测控关键技术及应用

面向需求的大型飞机飞控传感器主动设计技术

带有微观异质基础的经济波动研究

深度调峰机组广义阀点优化关键技术研究及应用

延安地区边际气藏致密化控藏模式与勘探实践

基于“业务链融合、智慧共享”的业财多维精益管理体系研究与应用

提升陕西新能源消纳能力的规划设计关键技术及应用

输电线路雷击电磁暂态特性评估与优化关键技术