为了实现强反射表面三维形貌的光学非接触测量,提出一种改进的投影栅相位法。分析了强反射表面的反射光特点及其对相位解算的影响,指出了反射光亮度范围与相机动态范围的不一致是导致传统投影栅相位法测量失效的主要原因;提出了亮暗条纹投射、多曝光时间采集图像和图像合成等技术,使相机亮度测量范围与强反射表面的反射光亮度范围相一致,并分析了此方法的可行性和适应范围。最后,给出了改进投影栅相位法的条纹投射与图像采集步骤。实验结果表明,改进的投影栅相位法克服了强反射表面引起的条纹图像饱和或过暗问题,能够成功测量出99.6%以上的三维点云,有效解决了测量点云缺失问题,能够实现强反射表面三维形貌光学非接触测量。

分析了利用三角法测量强反射表面时存在的问题.基于多目视觉测量,根据偏振特性,开发了由三个摄像机组成的测头系统.在建立几何模型的基础上,分析了各项结构参数对系统纵向分辨率的影响,对结构参数进行了优化,为实现自由曲面的高精度在线检测提供了理论依据.本系统与三坐标测量机相结合,能够测量金属强反射表面,具有高精度、高效率的特点.