基于改进的自动多曝光和数字光栅投影技术的强反射表面形貌测量

Abstract

采用数字光栅投影技术对强反射表面物体进行形貌测量时,由于采集的图像出现局部过明或过暗的现象,造成测量精度下降。基于此,提出一种改进的自动多次曝光图像融合技术,首先通过系统灰度响应曲线确定合适的测量灰度值范围,并根据基准点拟合出相机响应函数,计算出所需的曝光时长和次数;其次,将相机采集的不同曝光时长下光栅条纹图像与投射纯白图像下制作的掩膜图像相乘并进行线性变换叠加,采用对数变化提升叠加后光栅条纹图的暗部区域细节;最后通过解相计算出被测物的三维点云数据。实验结果表明,该方法可以准确计算出曝光时长和次数,融合后的图像条纹清晰完整,对于具有强反射表面的标准块、水泵压板护套和回程盘,点云重建率分别达到99.80%、99.20%、99.40%,提高了强反射表面的形貌测量精度。