隨著人類科技的不斷進步,計量方法也發(fā)生了根本性的改變,不斷涌現(xiàn)出新的三維測量方法。其中,在光學技術中,基于條紋投影輪廓術的三維測量方法是光柵投影三維測量技術中最常用、最有效的方法之一。然而,其測量精度和測量速度依然是人們研究的熱點。相較于格雷加相移的三維測量方法,格雷碼是基于強度的編碼,其對環(huán)境光、相機噪聲、測量對象表面的反射率等比較敏感,而基于相位的編碼方式的相位編碼條紋,抗干擾性好,在相位展開時能得到相對準確的條紋級次。但是,當在相位編碼條紋中采用的碼字的數(shù)量增加時,在計算條紋級次的時候也會產(chǎn)生許多錯誤,本學位論文針對相位編碼條紋在求解條紋級次的時候出現(xiàn)判決出錯的問題,提出了基于相移編碼的分段相位編碼方法,利用GPU對三維測量過程中的并行計算進行加速,對復雜物體高精度的快速三維測量方法中的關鍵問題展開研究。本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:1.提出了分段相位編碼條紋。隨著相位編碼條紋數(shù)增多,導致條紋級次k(x,y)判決不穩(wěn)健,跳變處出現(xiàn)錯誤和周期錯位等問題。為解決以上問題,提出分段相位編碼條紋,將相位編碼條紋進行分段設計,使每相鄰碼字之間相位高度差增大,通過得到分段的跳變點計算連續(xù)的... 

【文章來源】：南昌航空大學江西省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 復雜物體的三維測量研究現(xiàn)狀
        1.2.2 相位編碼條紋研究現(xiàn)狀
    1.3 應用領域
        1.3.1 3D體感技術
        1.3.2 3D打印
        1.3.3 文物保護
        1.3.4 工業(yè)產(chǎn)品檢驗
        1.3.5 醫(yī)學診斷
    1.4 本文的研究內(nèi)容和章節(jié)安排
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 章節(jié)安排
第2章 相移編碼方法
    2.1 相移編碼方法原理與仿真
        2.1.1 相移編碼方法原理
        2.1.2 數(shù)學仿真
    2.2 基于相移編碼方法的相位編碼條紋的原理
    2.3 基于相移編碼原理的條紋級次和周期錯位校正方法
    2.4 本章小結
第3章 分段相位編碼條紋編碼和解碼原理
    3.1 分段相位編碼條紋編碼原理
        3.1.1 分段階梯相位的設計
        3.1.2 相位編碼條紋的生成
    3.2 分段相位編碼條紋解碼原理
        3.2.1 分段條紋級次求解原理
        3.2.2 連續(xù)條紋級次求解原理
    3.3 本章小結
第4章 基于CUDA的三維測量并行計算研究
    4.1 并行計算
    4.2 GPU硬件架構
    4.3 CUDA并行計算實現(xiàn)
        4.3.1 CUDA軟件體系
        4.3.2 CUDA并行計算基本思想
    4.4 相位計算的CUDA并行實現(xiàn)
        4.4.1 算法設計
        4.4.2 CUDA實現(xiàn)
    4.5 測量計算加速比及分析
    4.6 本章小結
第5章 基于相移編碼的分段相位編碼條紋快速三維測量
    5.1 基于相移編碼的分段相位編碼條紋的編碼
    5.2 基于相移編碼的分段相位編碼條紋的解碼
        5.2.1 分段相位編碼條紋的解碼
        5.2.2 基于相移編碼的分段相位編碼條紋解碼
    5.3 條紋級次和周期錯位校正
    5.4 解包裹原理
    5.5 實驗
        5.5.1 長條板對比實驗
        5.5.2 泡沫板對比試驗
        5.5.3 復雜孤立物體實驗
    5.6 不同分段的相位編碼測量實驗結果及討論
    5.7 測量精度分析
    5.8 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
在校期間的研究成果情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于編碼光柵的空間不連續(xù)三維物體表面的絕對相位獲取方法[J]. 肖素枝,陶衛(wèi),趙輝.  光學學報. 2016(12)
[2]白車身尺寸檢測技術及數(shù)據(jù)應用研究[J]. 王俊杰,王浩,盧亞軍.  企業(yè)科技與發(fā)展. 2015(08)
[3]基于絕對相位編碼的高速三維輪廓測量系統(tǒng)[J]. 劉順濤,駱華芬,陳雪梅,萬安,徐靜.  半導體光電. 2015(01)
[4]基于Kinect技術的體感試衣鏡的實現(xiàn)[J]. 蔣玖輝,覃錦松,林偉.  民營科技. 2014(07)
[5]基于有理函數(shù)式鏡頭畸變模型的攝像機標定[J]. 黃軍輝,王昭,薛琦,高建民.  中國激光. 2014(05)
[6]體感技術現(xiàn)狀和發(fā)展研究[J]. 張詩潮,錢冬明.  華東師范大學學報(自然科學版). 2014(02)
[7]結構光三維成像技術[J]. 蘇顯渝,張啟燦,陳文靜.  中國激光. 2014(02)
[8]面向大視場視覺測量的攝像機標定技術[J]. 楊博文,張麗艷,葉南,馮新星,李鐵林.  光學學報. 2012(09)
[9]3D打印技術與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及前景分析[J]. 王雪瑩.  中國高新技術企業(yè). 2012(26)
[10]基于折射補償?shù)乃陆Y構光三維測量系統(tǒng)[J]. 解則曉,劉鵬.  光電子.激光. 2012(04)

博士論文
[1]基于GPU的高性能并行算法研究[D]. 白洪濤.吉林大學 2010

碩士論文
[1]JPEG2000算法中小波模塊的GPU并行優(yōu)化設計[D]. 盧睿.西安電子科技大學 2011
[2]格雷碼結合相移的編碼結構光三維重建技術研究[D]. 侯風芝.西安電子科技大學 2011
[3]基于GPU的WPA/WPA2-PSK高速破譯方法研究[D]. 周潔.西安電子科技大學 2010



本文編號：2911747