基于彩色莫尔条纹的三维轮廓动态测量技术基础研究

本项目提出了基于彩色莫尔条纹的三维轮廓测量理论和技术，它以自由曲面物体为研究对象，以实现对自由曲面物体的实时、动态测量为目标，研究非接触、大范围、高精度、便携式三维轮廓测量理论和技术。测量基本原理是：投影具有一定分布形式的彩色条纹到被测物体上，由于物体表面不同高度的调制，条纹发生变形，由彩色CCD摄像机和彩色图像卡获取带有物体高度信息的变形条纹图像，经过相位提取算法处理，得到物体表面的相位分布特征。然后由提出的图像匹配算法，结合系统标定结果，得到被测物体的三维轮廓信息。该方法具有全场一次成像、测量速度快、精度高的特点。不仅能胜任静态物体的三维形貌测量，而且能对人体（如颅部整容手术前后获取对比数据）、弹性压力容器的实时变形以及高速生产线上三维物体进行在线测量。可见该方法在动态三维形貌测量以及在线测量方面具有重要的研究价值和广阔的应用前景。