High-precision real-time 3D shape measurement using a bi-frequency scheme and multi-view system

结构光三维扫描仪 计算机科学 投影(关系代数) 准确度和精密度 相(物质) 光学 帧速率 计量系统 人工智能 帧(网络) 轮廓仪 计算机视觉 算法 物理 电信 表面粗糙度 天文 量子力学 扫描仪
作者
Tianyang Tao,Qian Chen,Shijie Feng,Yan Hu,Jian Da,Chao Zuo
出处
期刊:Applied optics [The Optical Society]
卷期号:56 (13): 3646-3646 被引量:51
标识
DOI:10.1364/ao.56.003646
摘要

High-speed and high-precision 3D shape measurement plays a central role in diverse applications such as automatic online inspection, robotics control, and human-computer interaction. Conventional multi-frame phase-shifting-based fringe projection profilometry techniques face inherent trade-offs between the speed and measurement precision, which are fundamentally limited by the fringe density and extra pattern projections used for de-ambiguity of fringe orders. Increasing the frequency of the projection fringes can obviously improve the measurement precision; however, it creates difficulties in the subsequent phase unwrapping. For this reason, to date, the frequency of the fringes in typical real-time 3D shape measurement techniques is generally less than 30 to guarantee a reasonable reliability of phase unwrapping. To overcome this limitation, a bi-frequency phase-shifting technique based on a multi-view fringe projection system is proposed, which significantly enhances the measurement precision without compromising the measurement speed. Based on the geometric constraints in a multi-view system, the unwrapped phase of the low-frequency (10-period) fringes can be obtained directly, which serves as a reference to unwrap the high-frequency phase map with a total number of periods of up to 160. Besides, the proposed scheme with 10-period and 160-period fringes is suitable for slightly defocusing projection, allowing a higher projection rate and measurement speed. Experiments on both static and dynamic scenes are performed, verifying that our method can achieve high-speed and high-precision 3D measurement at 300 frames per second with a precision of about 50 μm.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zzmole完成签到,获得积分10
1秒前
Johann完成签到,获得积分10
1秒前
念槿的应助被精明寒松采纳,获得20
2秒前
下里巴人完成签到,获得积分10
2秒前
霜雪完成签到,获得积分10
3秒前
Zi_1234完成签到,获得积分10
3秒前
chenxueneng完成签到,获得积分10
4秒前
yxq20041214完成签到,获得积分10
4秒前
无极微光完成签到,获得积分0
5秒前
HHH完成签到 ,获得积分10
5秒前
土土完成签到,获得积分10
5秒前
njzhangyanyang完成签到,获得积分0
6秒前
章鱼行者完成签到,获得积分10
8秒前
bener完成签到,获得积分10
10秒前
bkagyin的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
风清扬的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
Ming完成签到,获得积分10
13秒前
2030顺利毕业完成签到 ,获得积分10
14秒前
Alger完成签到,获得积分10
14秒前
QYY完成签到,获得积分10
15秒前
原伯完成签到 ,获得积分10
16秒前
better完成签到 ,获得积分10
17秒前
Athos_1992完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI6.4的应助被YZ采纳,获得10
19秒前
活力的香完成签到 ,获得积分10
19秒前
正文完成签到,获得积分10
20秒前
耸耸完成签到 ,获得积分10
20秒前
哦哦完成签到,获得积分10
20秒前
阿尔法贝塔完成签到 ,获得积分10
21秒前
工艺纯化小天才完成签到 ,获得积分10
21秒前
科研通AI6.4的应助被guyuming采纳,获得10
21秒前
ddddd完成签到,获得积分10
21秒前
发疯的乔治完成签到 ,获得积分10
22秒前
669209352完成签到 ,获得积分10
22秒前
zyw完成签到 ,获得积分10
24秒前
pupu完成签到,获得积分10
24秒前
111完成签到,获得积分10
24秒前
路易斯完成签到 ,获得积分10
24秒前
zhl完成签到,获得积分10
24秒前
totoro完成签到 ,获得积分10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
Les Mots du discours 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8123155
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9527089
关于积分的说明 21564279
捐赠科研通 7702692
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3415844
关于科研通互助平台的介绍 2541698
邀请新用户注册赠送积分活动 2456404