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专利号: 2019102300198
申请人: 天津理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于动态调焦原理的条纹投影测量方法,其特征在于:包括如下步骤:①生成正弦条纹,根据投影仪的DMD的菱形像素排布规律,将正弦条纹进行转换,并对转换后的正弦条纹使用不同大小的高斯滤波器进行处理;

②按照DMD的菱形像素排布规律,使用正弦函数直接在投影仪像素平面生成符合菱形像素排布规律的理想正弦条纹;

③分别求解步骤①中滤波后的正弦条纹与步骤②中的理想正弦条纹的均方根误差RMS,并将误差结果拟合成关于高斯滤波器大小的变化曲线;

④通过③中拟合的变化曲线确定RMS最小的sigma的值,即最佳离焦程度;

⑤对④中所确定的最佳离焦程度,通过实验在不同离焦程度下测量一个平板的平面度进行验证;

⑥针对不同的测量物距,使用变焦镜头,确定投影仪调至最佳离焦程度时的镜头离焦度,建立镜头离焦度与物距的函数模型,用以动态地实现三维测量。

2.根据权利要求1所述的一种基于动态调焦原理的条纹投影测量方法,其特征在于:所述投影仪采用Texas Instruments公司生产的LightCrafter 4500投影仪。

3.根据权利要求1所述的一种基于动态调焦原理的条纹投影测量方法,其特征在于:所述步骤④确定最佳离焦程度的具体步骤是:A、搭建条纹投影测量系统,确定不同离焦程度:在不同离焦程度下测量一个平板的平面度,将平板放置在距离投影仪不同深度的位置,然后进行对焦,在将其移回至标准工作距进行测量,该深度可以代表离焦程度,其余参数保持不变;

B、设计符合投影仪DMD菱形像素几何排列的规律的特殊图案判定不同位置投影仪是否精准聚焦,通过对实验中测量误差最小位置的特殊图案拍摄并沿着特定方向进行高斯拟合,将拟合值与仿真值进行对比判断与仿真分析一致,确定最佳离焦程度。

4.根据权利要求3所述的一种基于动态调焦原理的条纹投影测量方法,其特征在于:所述条纹投影系统工作距为500mm,在标准工作距处固定平面标定板,保持投影仪其他参数不变,调节投影仪镜头的离焦程度,分别使投影仪对焦350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、

600mm、650mm、700mm、750mm、800mm、850mm、900mm、950mm、100mm、120mm处,测量平板点云,得到平面拟合RMS误差。

5.根据权利要求3所述的一种基于动态调焦原理的条纹投影测量方法,其特征在于:所述特殊图案为“十”字形和“X”字型。