摘要三维面型测量越来越成为生产和工程中必不可少的一部分。传统的相移法测量三维轮廓是具有计算简单、高效等优点的，但是应用这个方法至少需要三幅以上的图像，而且实际操作中我们很难获取绝对的相移量这就会给测量带来误差。因此本文主要研究了虚条纹相移法。步骤是先对结构光的测量原理进行了分析和理解，推导了相关公式，然后详细对其中的虚条纹相移法的原理公式进行推导。针对虚条纹移相法也用matlab程序进行仿真测试和结果呈现，最后在实验室当中进行了设备的搭建，对实物进行相应测试，并在计算机上面来检验和进行结果呈现。结果表明，在一定误差范围内，虚条纹相移法能够很好的复原物体的三维原型，对于生产和工程实践都具有很大的应用价值80063

毕业论文关键词  三维面型测量；相移法；虚条纹；结构光

毕业设计说明书外文摘要

Title Application of Virtual Grating Phase-shifting Fringe Method to Measure3-D Profile of the Object

Abstract The 3-D profile measurement is becoming more and more essential in our production and engineering work。 It’s fast in calculating for using the method of traditional phase stepping profilometry(PSP) to measure 3-D Profile。 But we needed three images at least and we couldn’t avoid the phase shifting error。 Hence, in this paper, we mainly research the method of virtual grating phase-shifting 。About the steps, first of all, we analyzed and understood the measurement principle of structured light, deducted relevant formulation, then deducted the principle of the virtual fringe phase shift method especially。 For the virtual fringe phase shift method, we also use Matlab to carry on the simulation test and make a return of the result 。 Finally, in the laboratory  the equipment were built, and we did the test of the real object, doing the test on the computer and make a return of the result。 The results show that, in a certain error range, the virtual fringe phase shift method can well restore the three-dimensional prototype of the object, which has great application value for production and engineering practice。

Keywords  3-D measurement；Phase-shifting method ；Virtual fringe；Structured Light

目   次

1 绪论 1

1。1研究背景 1

1。2光学三维测量技术简介 1

1。3  光学主动三维测量的一些常用方法 1

1。4  结构光三维测量研究现状 5

1。5   本课题意义及其主要的研究内容 6

2虚条纹相移法测量原理 7

2。1 结构光三维测量原理 7

2。2   虚条纹相移法测量原理及其仿真结果 8

3。虚条纹相移法实物实验 13

3。1实验仪器简介 13

3。2实物实验 13

3。3实验结果分析 18

结  论 19

致  谢 20

参 考 文 献 21

1 绪论

1。1研究背景

物体的三维面型是其非常重要的一个特性，也是广大研究者或者是一些企业着力研究的一个重点。科学技术日益发展，也是催生了这一行业的快速发展。三维面型测量，顾名思义，就是对被测物进行全方位测量，确定被测物的三维坐标测量数据。现在光学测量技术，由于其高灵敏度，非接触性，比较容易测量等等的优点，越来越成为人们研究的重点。三维测量分为主动接触式和非接触式。在主动接触式当中，相位测量轮廓术和傅里叶变换轮廓术都有着或多或少的缺点，这时候我们便开始着手研究虚条纹相移技术[1-4] 。