(文章來源:中國光學工程學會)
三維形貌測量中具有挑戰性的任務就是精確測量各種高反光零件的表面,高反光零件被廣泛應用于航空、航天、船舶、能源動力等國家重大裝備工程中。零件銑削后,表面會變得非常亮,使得重建的形貌只能得到邊緣輪廓等部分信息。使用傳統的結構光方法測量時,造成重建結果出現大面積的數據空洞。高反光表面三維測量最常用的方法通常被稱為高動態范圍(HDR, High-Dynamic Range)技術。
高反光物體由于材料的特性,表面多有高光反射、高光比等問題,造成拍攝到的整幅圖像中高反光區域出現過曝光,其他區域曝光不足,圖像觀感下降和紋理細節丟失等現象。文中詳細綜述了用于測量高反光表面的各種HDR技術,討論了不同技術的優缺點,明確指出不同的條件下采用何種方案能保證測量性能,并闡述該領域未來發展方向。滿足工業設計和制造領域對高反光零件的檢測效率和檢測精度的新需求,具有良好的應用前景。
(a)采集的單一光強條紋圖;(b)從(a)獲得的絕對相位圖;(c)使用單一光強條紋圖計算得到的三維數據;(d)采集的自適應條紋圖;(e)從(d)獲得的絕對相位圖(f);(f)使用自適應條紋圖計算得到的三維數據
隨著科技進步和國民經濟的發展,HDR技術無論是在學術研究領域還是工業制造領域,都有很好的發展前景和學術研究價值。同時伴隨著工藝水平的日益強大和迅猛發展,人們對各種工件產品的需求也不斷提高。高反光工件作為工程應用中的重要組成構件,其質量的好壞將會直接影響到工業產品質量以及機器的壽命。對高反光材質產品的精確測量極為重要。目前對這種高反光工件的三維測量仍然是一個很大的挑戰。
(責任編輯:fqj)
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