
第
卷
第
期
激 光 与 光 电 子 学 进 展
年
月
基于结构光多频相移法的煤块表面形貌测量
吴 庆 尉
,
范 海 东
,
关 键
,
吴 迎 春
,
吴 学 成
浙江大学热能工程研究所能源清洁利用国家重点实验室
浙江 杭州
浙江省能源集团有限公司
浙江 杭州
摘要
提出了一种基于结构光多频相移法的相位 校正 算法
基 于相 位梯 度
建 立可 靠度 判 据
将 煤块 有效 测 量区
域内的相位点分成两类
并依次对其进行校正
实验分析了所提结构光投影算法 的适 用性
并测 量该 算法的 精度
实验结果表明
所提方法较好地解决了煤块表面形貌测量中无效相位点的问题
关键词
成像系统
相位校正
多频相移
煤块
结构光测量
中图分类号
文献标识码
doi
:
/
SurfaceProfileMeasurementofCoalBasedonStructuredLi
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Abstract
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words
OCIScodes
收稿日期
修回日期
录用日期
基金项目
国家自然科学基金
国家
计划
EGmail
引
言
我国是世界最大的煤炭消费国
每年消耗
多
亿吨煤炭
占全球总消耗量的
煤炭的高效 清
洁利用对我国至关重要
煤的燃烧或气化是复杂的
物理化学过程
受热膨胀
挥发分析 出 量
破碎等过
程常常伴随着煤炭 表面形貌 的 变化
对其进行 测 量
有助于人们深入地认识煤燃烧或气化的机理
结构
光投影法常用于测 量漫反射 物 体的表面 形 貌
具有
非接触
精度高
速度快等 优 点
被广泛应 用 于产品
质量控制
生物医学等领域
结构光投影法的基
本原理是从变形条纹中解调出与物体表面形貌相关
的相位信息
根据相位 的 提取原理
结构光投影
法分为傅里叶变换轮廓术
相移法
等类型
常
见的时间相位解包 裹方法有 格 雷码
多频外差 和 多
频相移法
基于多频相移原理的相位解包裹方法
测量稳定性好
常被用于 测 量形状复 杂 的物体
煤
块的表面反射率低
相机获取 的 结构光条 纹 图的
信噪比低
相比于一般的物体
煤块的结构光条纹图
在相位解包裹后含有更多的无效相位点
无效相位点是指不包含待测物体有效信息或者
条纹级次发生错误的相位点
根据无效相位点形成