线性贝塞尔结构光三维曲面表面形貌快速测量研究

在测量表面形貌的三维视觉传感器中，线结构光是一种常用的光源。但传统线结构光无法同时满足长焦深，小线径的要求，这就使得大测量范围与高测量分辨力及高精度成为一对矛盾。本研究项目提出一种线性贝塞尔结构光及其实现方法。这种光既具有线结构光特性，又具有贝塞尔光焦深长、中心光斑小的特点。将这种光束应用于三维曲面表面形貌测量，可同时满足大面积、大量程、高分辨力、高精度、高速度的测量要求。因为，长焦深、小聚焦线径可保证大量程与高分辨力同时得到满足。在很大范围内保持聚焦状态，又使得高度变化较大的被测表面能时刻处于聚焦光束的范围内，以保证测量精度，并消除传统线结构光无法保证每一被测点均在聚焦范围内，导致各点测量精度不同的问题。同时，无需不断调焦、对焦，故可提高测量速度。这种测量系统可用于快速测量大型工件的三维曲面表面形貌,如汽车车身、飞机构件等的测量，为分析其使用性能提供有力的依据。