陈益松， 翟丽娜， 鲍秋赟

(东华大学 a． 服装与艺术设计学院； b． 现代服装设计与技术教育部重点实验室，上海 200051)

相位法轮廓测量中光栅近心投射的非线性误差校正算法

陈益松a， b， 翟丽娜a， 鲍秋赟a

(东华大学 a． 服装与艺术设计学院； b． 现代服装设计与技术教育部重点实验室，上海 200051)

针对相位法光学测量交叉光轴系统中普遍存在的投影光栅在参考平面非线性变化引起的非线性误差的问题，提出了将非线性问题转换为线性问题的基本逻辑．通过光路的几何关系分别在3种交叉光轴系统条件下推导出光栅相位分布表达式，消除了非线性误差项对解算物点空间坐标的影响，从而使该类问题在理论上得到根本的解决.这对于提高系统测量精度、简化系统标定和后期处理具有重要的意义，使得条纹投影法测量三维物体轮廓更加简便和有效．

三维测量； 轮廓术； 交叉光轴系统； 光栅投影； 非线性相位

在光学非接触三维测量中，有直接三角法[1]和间接三角法两种基本形式．相位测量轮廓术(PMP, phase measuring profilometry)属于间接三角法，其包括傅里叶变换轮廓术[2](FTP， Fourier transform profilometry)和相移法[3-4](PSM, phase shifting method )，两者都可使用正弦光栅进行投射，利用光栅在物体表面相对于参考平面上的相位变化来解算物体表面的三维数据．在相位测量法中，光栅投射有两种基本形式：一种是平行光轴投射方式，该投射方式不存在光栅节距在参考平面变化的问题，但测量区域范围小，需要配合移轴等技术来扩大有效测量区域[5-6]；……