高精度光栅投影三维测量中若干关键问题研究

光栅投影三维测量有视场大、速度快和可移动等特点，是快速准确地获取复杂物体三维型面的一个有效方法和重要研究方向，具有重要的理论意义和应用价值。现有三维测量方法一般是基于三角法原理构建二维至三维转换模型的，由于三角法所需要的前提条件对测量系统的结构有较严格的要求，使得三维测量系统的精度受到很大影响。基于国内外这一领域的发展前沿，本项目重点研究光栅投影三维测量中的三维转换模型的建模、模型参数标定、投影光栅条纹相位自校正与相位展开、多视图拼接与点云精简等关键问题，提出三维转换新模型，实现投影光栅相位自校正，给出模型参数标定、相位展开和多视图拼接及点云精简的新方法，并结合已有研究工作基础，将理论研究成果应用于项目组已构建的光栅投影三维测量样机，使其测量精度达到在物距为1000mm时，单幅精度为0.015mm，系统精度为0.05mm/m，达到国际先进水平。