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三维测量方法

相移测量法是一种重要的三维测量方法，它采用正弦光栅投影和相移技术，投影在物体上的光栅，根据物体的高度而产生变形，变形的光栅图像叫做条纹图，它包含了三维信息。

相移法是一种在时间轴上的逐点运算，不会造成全方面影响，计算量少。另外，这种方法具有一定抗静态噪声的能力。缺点是不能消除条纹中高频噪声引起的误差。在传统相移系统中，精准移动光栅的需要增加了系统的复杂性。而在数字相移系统中，用软件控制精准地实现相位移动。某些应用场合不允许测量多幅图像，但只要没有以上限制，相移法仍然是不二之选方案。

相移测量法研究焦点在于不断提高测量的空间分辨率及测量精度、扩大物体的横向及纵向测量范围。

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全新误差补偿法可提升三维形貌测量精度

合肥工业大学卢荣胜团队提出一种全新的反向误差补偿方法，克服了现有条纹投影相移三维形貌测量技术受测量环境等因素影响较大、需要提前标定等问题，实现了物体三维形貌测量的精度和效率的大幅提升，在智能制造、逆向工程、生物医学等领域具有广阔应用前景。该成果近日发表于《光学学报》。

研究发现，在向被测物体投影与高频率相同且具有一定相移量的补偿相移条纹时，获得的两幅主值相位图中相位误差存在大小相等、方向相反的特性。利用这一特性，研究人员提出了一种在主值相位图中进行相位误差补偿，并结合多频相移获得相位的反向误差补偿方法。该方法仅需要多投射一幅与高频率相同的补偿条纹图，通过反向互抵消除系统非线性误差，获得高精度的相位值，无须提前标定系统的相位误差，在大幅提升测量精度的同时，显著缩短了测量时间。

实验结果表明，3D检测介绍，该方法所需采集的图像数目减少37.5%，极大地减小了后续相位解包裹的运算量。同时，还解决了被测物体表面有空洞、阶梯状、阴影或者空间不连续导致的相位跳变难题，避免了物体复杂轮廓可能导致的高频条纹极数混跌。在测量环境发生变化时，不再需要对测量系统进行重新标定，在测量过程中不易受环境因素干扰。

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光谱共焦传感器原理产品描述

1、光谱共焦传感器原理

光谱共焦传感器广泛用于各种物体感测和材料属性分析。高光谱成像对图像中每个像素点进行光谱分析，可实现宽范围测量。高光谱相机已经用于苛刻环境条件下的医学、工业、空间和环境感测。

光谱共焦传感器未来发展潜力巨大，可能再各个领域取得突破，如搭载光谱传感器的智能手机，可实现果蔬糖分、水分，药品真伪，皮肤年龄，酒类品质等各种日常用品检测，管理人体健康，成为随身携带的个性化健康管理集成终端，或者医学领域应用于检测各种疾病。

光谱共焦传感器在设计色散镜头时，除了要考虑其轴向色差外，还要考虑如下因素：

1）增大物方数值孔径可以提高分辨率；

2）增大像方数值孔可以提高光源利用率；

3）减小系统球差可以提高精度；

4）系统结构要易于装配和调整。

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