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相移条纹投影动态三维测量中相位误差补偿方法研究 摘要 随着工业的发展和科学技术的进步，三维测量技术在工业生产、质量检测、整形 外科、人工智能等领域中发挥着越来越重要的作用。光学动态三维测量技术成为三维 测量领域的一个研究热点。基于相移条纹投影的光学三维形貌测量技术可以快速获得 高精度的三维数据，是一种非常重要的光学三维测量技术。影响相移条纹投影动态三 维测量精度的主要因素是运动造成的相移误差以及局部条纹缺失。本论文在这两个方 面做了研究，探索了解决方案。 论文结构如下：（1）介绍了条纹投影测量系统的基本原理：相位提取方法、相位 展开、三维坐标恢复。分析了测量动态物体时存在的主要问题。（2）分析了条纹投影 动态三维测量真实相移量提取方法的优缺点。提出了采用加窗傅里叶变换辅助相移法 结合图像分割和Gerchberg迭代算法提高条纹突变处的相移量提取精度，从而提高相 位估计精度。（3）分析了因运动导致的条纹在时间和空间上局部缺失情况。提出先采 用迭代法进行条纹修补，然后采用加窗傅里叶变换辅助相移法提取相移量，最后采用 相移法估计相位。（4）搭建了相移条纹投影动态三维形貌测量系统进行对比实验，验 证提出方法的准确性。 论文的创新点主要有：（1）提出了加窗傅里叶变换辅助相移法结合图像分割和 Gerchberg迭代算法的方法提高了相位估计精度。（2）提出了采用迭代法修补局部条 纹，大大提高了条纹局部缺失处的相位估计精度。 ： Gerchberg 关键词 光学三维形貌测量；动态三维测量； 迭代法；加窗傅里叶 变换；图像分割 I STUDY ON PHASE ERROR COMPENSATION METHOD IN PHASE SHIFT FRINGE PROJECTION DYNAMIC 3D MEASUREMENT ABSTRACT With the development of industry and the advancement of science and technology, three-dimensional measurement technology is playing an increasingly important role in the fields of industrial production, quality inspection, plastic surgery, artificial intelligence and other fields. Optical dynamic 3D measurement technology has become a research hotspot in the field of 3D measurement. Optical three-dimensional phase measurement technology based on phase shift fringe proj ection can quickly obtain high-precision three-dimensional data,this is a very important optical three-dimensional measurement technology. The main factors affecting the accuracy of phase shift fringe proj ection dynamic 3D measurement are the phase shift error caused by motion and the lack of local fringe. This thesis has done research in these two aspects and exporeld solutions. The main contents of the