邵赛赛，赵宇明

0 引言

相位轮廓法作为一种新型的、无接触的、高精度的测量算法，近年来，国内外学者在此领域进行了大量的研究[1,2]。在相位轮廓法中关键的是相位的获得，而常见的相位获得的方法有相移法和FTP，其中Takeda提出的傅里叶轮廓法，已成为广泛使用的经典形貌检测方法。但是由于物体表面对光的反射和吸收的不同，使得相位轮廓法对于不同材质的物体表面的测量受到一定的限制：一类是由于物体表面是镜面反射，这会造成所获得图像过饱和或是低对比度；另一类是由于物体表面颜色的不统一使得对光的吸收率不同，从而造成所获得的相位的可信度的降低。针对此种问题，文献[3,4]采用了条纹反射技术来测量类镜面物体，但是这种方法仅限于测量类面型物体，文献[5]采用了采用偏振滤光膜和辅助摄像装置来消除镜面反射问题，对于金属表面的镜面反射，偏振滤光膜的效果有限，另外又增加了其他的硬件设备。诸如此类方法都是需要增加不同的设备以克服表面材质带来的影响，并且需要进行多次测量，在工程测量中必然会受到诸多限制。

对此，本文提出了一种基于高动态图像算法[6]的相位轮廓法，利用高动态图像算法获得原本由于表面材质的影响所缺失的相位信息，从而较为准确地恢复出物体的三维轮廓。高动态图像算法利用对相机的不同曝光量的控制来获得物体表面反射到镜头内的真实的光通量，从而能够得到物体表面真实的光强变化，这样就能获得较为准确的相位值。……