激光与光电子学进展2023,Vol.60Issue(8) :243-250.DOI:10.3788/LOP223404

基于高速LED阵列的条纹结构光三维测量方法

Three-Dimensional Measurement System of Fringe-Structured Light Based on High-Speed LED Array

耿协辉 宋镜明 张蕾 左超 孙鸣捷
激光与光电子学进展2023,Vol.60Issue(8) :243-250.DOI:10.3788/LOP223404

基于高速LED阵列的条纹结构光三维测量方法

Three-Dimensional Measurement System of Fringe-Structured Light Based on High-Speed LED Array

耿协辉 1宋镜明 1张蕾 2左超 3孙鸣捷1
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作者信息

  • 1. 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191
  • 2. 中国电子科技集团第十一研究所,北京100015
  • 3. 南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094
  • 折叠

摘要

针对数字光处理(DLP)投影仪投影速度低从而限制结构光三维测量速度的问题,采用具有兆赫兹量级切换速度的LED阵列作为投影光源,提出一种基于高速LED阵列的条纹结构光三维测量方法.具体地,使用高速LED阵列投影二值条纹图案,通过对投影系统的镜头进行轻微离焦从而在被测三维物体表面获得正弦条纹,然后结合相移法和多频外差法对物体三维高度进行解算重建.使用所提实验系统在21000 frame/s的投影速度下对旋转速度为3000 r/min的阶梯物体进行三维测量,系统对动态物体的测量速度达到6000 Hz,测量精度达到0.1 mm,实现了对高速运动物体的三维形貌重建,同时展现出高速LED阵列作为投影光源提升三维测量速度至兆赫兹量级的可行性.

关键词

成像系统/三维测量/高速LED/结构光/离焦投影

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出版年

2023
激光与光电子学进展
中国科学院上海光学精密机械研究所

激光与光电子学进展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.153
ISSN:1006-4125
被引量1
参考文献量1
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