相位测量偏折术简介

  在最开始首先区分一下条纹投影和相位偏折之间的区别,这俩个技术在各方面的相似点是很多的,诸如相机的内外参标定,使用的条纹,相位提取以及相位展开。

 相位测量偏折术简介_第1张图片

 PMD

相位测量偏折术简介_第2张图片

PMP

  PMD和PMP最本质的区别体现在相机接收到的有效信息 PMD的有效信息是通过高亮镜面物体反射回来的条纹得到物体的梯度信息,也可以理解为通过镜面后条纹的虚像。 PMP是条纹打在物体上的漫反射回来的高度信息,是实际真实的条纹。

  两者在条纹生成、相位提取、相位展开是几乎一致的,但PMD得到的是梯度信息,需要积分后得到物体的三维高度形貌,PMP得到的直接就是高度信息,两者标定也略有不同,但也十分的相似,但毫无疑问相机标定是共通的,这个在后面会有简单的介绍。

  系统的外参标定,在两种技术中均体现为相机坐标系,图像坐标系,世界坐标系之间的的转换,有所不同的原因是检测的物体以及光源的不同带来的。

  利用的条纹相同,都希望得到正弦性较好,信噪比高的条纹,但由于使用的光源不同,两者之间也有所区别,这个在后面会有更详细的说明。

  相位提取以及相位展开,两种技术的相位提取和相位展开几乎没有区别,两者的误差来源有不同也有相同,都有相位非线性误差和随机误差,,相机的输出中会携带一系列的电子噪声,主要包括读出噪声,散粒噪声,固定模式噪声,会在相位中引入随机误差,但相位偏折术因为测量镜面物体的原因还会有着不同的误差来源,实际情况下,任何的镜面都不可能做到具有 100%的镜面反射率,光在镜面上 反射都会有一些漫反射分量,这点在镜面反射率较低的类镜面物体上较为明显。同时值得一提的是,在得到相位展开的图片后利用调制度在缺陷位置上的特点,利用无监督学习划分出缺陷的位置,在这个过程中并不需要进行任何的标定,可以大大简化缺陷的定位过程,缺点是无法得到三维的点云,无法量化缺陷的大小。

  积分重建,为PMD独有,同样的方法也很多,在此不多赘述。

  总的来说,相位测量偏折术的技术路线较复杂,会在接下来分开详细说明,同时说明以单目系统为主。

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