基于光栅投影模式的三维形貌快速测量系统的研究的任务书.docx

基于光栅投影模式的三维形貌快速测量系统的研究的任务书
任务书
一、背景和意义
随着科技的不断发展，三维形貌测量技术的应用越来越广泛，而光栅投影技术是其中常用的一种。传统的光栅投影方式需要较长的曝光时间，因此无法适用于对物体表面形貌进行在线测量。本课题将研究基于光栅投影模式的三维形貌快速测量系统，旨在解决快速、精准地测量物体表面形貌的需求，并具有良好的应用前景。
二、研究目标
1、研究光栅投影的基本原理及其适用范围；
2、设计一套基于光栅投影模式的三维形貌快速测量系统；
3、研究系统测量误差的来源及其影响因素，并分析误差消除方法；
4、进行系统测试，评估其测量精度和应用性能。
三、主要研究内容
1、研究光栅投影的基本原理及其适用范围；
(1)光栅投影原理及其工作原理；
(2)研究不同场景下光栅投影的影响因素；
(3)确定系统的设计参数。
2、设计一套基于光栅投影模式的三维形貌快速测量系统；
(1)硬件设计：设计投影系统和采集系统，包括光源、投影仪、相机等；
(2)软件设计：设计系统控制程序和数据处理程序，通过图像处理算法将采集到的物体表面形貌还原成三维模型。
3、研究系统测量误差的来源及其影响因素，并分析误差消除方法；
(1)对系统测量误差的来源进行分析，包括光源、投影仪、相机等；
(2)研究不同误差来源的影响因素；
(3)针对误差来源提出相应的误差消除方法。
4、进行系统测试，评估其测量精度和应用性能。
(1)进行系统的精度测试，对不同物体进行测量，并与传统的测量方法进行比较；
(2)评估系统的应用性能，包括测量速度、适用范围、使用便捷等方面。
四、预期结果
设计出一套基于光栅投影模式的三维形貌快速测量系统，具有较高的测量精度和应用性能。通过系统测试，验证系统的可行性和效果，并提出针对性的优化建议。
五、研究计划和要求
1、在课题开始前，全面了解光栅投影技术的相关信息；
2、对课题任务进行仔细分解和分析，并完成详细的研究计划书；
3、依据研究计划，分阶段进行系统硬件和软件设计；
4、对系统进行测试，不断进行优化和改进；
5、完成学术论文并提交评审。
六、研究难点
1、光栅投影的图像处理算法；
2、误差来源的分析和消除方法；
3、系统的硬件设计与软件设计的综合考虑。
七、参考文献
1、M.Cui,Y.Xiao,L.Zhang,J.H.C.Reiber,Afastandaccuratemethodfor3Dshapemeasurementusingspeckleprojection,Opt.Commun.,398(2017)1-8.
2、L.Chen,H.Wang,L.Yan,Y.Lu,Afast3Dreconstructionalgorithmusingstructuredlight,Opt.Commun.,412(2018)102-108.
3、J.Li,W.Wang,X.Li,X.Liang,Researchontheprincipleofgratingprojectionanditsapplicationin3Dshapemeasurement,Opt.Express.,26(2018)22299-22310.