【摘 要】
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采用同步触发下的倍频光栅相移技术对不稳定、不易控制的人体进行了快速的三维面型测量,设计并制作了用于同时触发光栅投影和图像采集的同步触发装置。利用倍频光栅相移技术对人体的五个部位进行三维测量,实现了人体待测部位表面每个取样点形貌高度的独立计算,解决了传统单一空间频率光栅相移技术中位相展开运算的路径依赖问题,减小了累积误差,大大提高测量精度。由于该项技术需采集大量各个空间频率下的条纹图像,因此要求实验
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采用同步触发下的倍频光栅相移技术对不稳定、不易控制的人体进行了快速的三维面型测量,设计并制作了用于同时触发光栅投影和图像采集的同步触发装置。利用倍频光栅相移技术对人体的五个部位进行三维测量,实现了人体待测部位表面每个取样点形貌高度的独立计算,解决了传统单一空间频率光栅相移技术中位相展开运算的路径依赖问题,减小了累积误差,大大提高测量精度。由于该项技术需采集大量各个空间频率下的条纹图像,因此要求实验系统具有良好的稳定性,以适应对人体的三维面型测量。将以MC100芯片为载体的同步触发装置加入该实验系统并设计相应的控制软件,保证了图像采集过程的稳定、快速、高效,实现了实验系统对人体三维测量的自动化控制,为三维面型测量在对不易控制的活体领域提供了一种有效的测量手段。主要研究工作如下:1.建立了同步触发下的倍频光栅相移三维面型测量系统。利用计算机控制投影系统,将不同空间频率下的正弦光栅投射于人体待测部位表面;利用同步触发控制采集系统快速采集大量被物体表面所调制的畸变条纹图像。2.研究了MC100芯片的硬件特性和软件特征,并以此为核心设计了计算机控制下的同步触发装置,确保了光栅切换和图像采集的高度同步。由于投影系统要在一定时间内完成一次条纹投影,根据光栅切换速度、图像采集延时时间和图像采集速度之间的关系,找到了同步触发装置适用于人体三维测量的最佳参数。3.编写了同步采集系统相应的控制程序和对采集的畸变条纹的处理程序。利用Visual Basic平台编写驱动程序,并在此基础上加入多通道定时器控件,实现投影系统与采集系统的可控与同步;利用计算机程序对各级空间频率下的包裹位相由最低级开始逐级进行位相展开运算,再结合畸变条纹图像中高度与位相的映射关系还原物体的三维面型。
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