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光栅投影技术研究现状和参考文献

西方国家对光学的光栅投影技术方向的研发工程启动十分早,在上个世纪80年代,德国成为第一个成功应用光栅投影相移法完成对变形物体的外形测量的国家,在1986年将此技术应用到三维测量中,完成相位测量轮廓术(PMP)的研发。目前,德国境内有多家光学机构陆续开发制造出了众多款基于光栅投影技术的测量设备,并且在工业生产中成功应用。典型的如COMET5型基于光栅投影技术的三维形貌测量系统,该系统由德国Steinbiehler GmbH机构研发制作,精度达到0。04mm,测量距离最小为420mm最大为1700mm,测量范围可以达到从80mm 80mm到800mm 800mm,在Z方向的分辨率达到0。001mm,速度方面,在完成单帧数据采集所花时间达到小于1秒。德国生产的AICON StereoScan neo应用的是光栅投影技术,测量范围在75mm到1100mm之间,最快获取速度小于1秒,精度可以达到18 。94684

国内由于各种原因对光栅投影测量技术的开发起步较为晚,近些年,我国各大高校与研究机构才开始对该技术方向进行深度开发,我国的生产的OKIO-5M型系列的工业级三维扫描仪,由北京天远三维科技有限公司和清华大学携手共同开发制作完成,应用的就是光栅投影测量技术,已达到国际先进水平行列。最高精度到达5 ,扫描速度到单幅扫描小于1。5秒的程度,平均采样点距(mm)0。04 / 0。16,测量范围400 300,在Z轴上分辨率达到0。025mm级别。可以应用在汽车,航空航天,医疗整容等行业。

与国外一些工业强国的科研成果相较而言,国内的光栅投影测量技术的研究与过去相比获得不小进步,但在精度与范围上仍有很大的空间提升。

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