概括
这项研究引入了微秒相位测量偏向计 (μPMD) 用于高速3D表面重建. 它实现了4000fps的采集和微米以下的精度,用于动态的镜面表面.
科学领域:
- 光学计量学 在光学计量学
- 表面计量学 表面计量学
- 3D重建的3D重建
背景情况:
- 阶段测量偏移计 (PMD) 是一种非接触式,高精度的技术,用于镜面测量.
- 使用液晶显示器 (LCD) 的传统PMD仅限于~100fps,因为液晶响应时间缓慢,阻碍了动态表面测量.
- 测量快速移动的表面需要显著更高的率比目前可以实现的标准PMD.
研究的目的:
- 开发一种新的3D动态传感技术,微秒PMD (μPMD),能够测量快速移动的镜面表面.
- 为了实现 kHz 或 100kHz 级别的高速边缘采集,用于动态 3D 重建.
- 为了实现制造业的实时监控应用.
主要方法:
- 拟议的μPMD采用高率的正弦边缘显示器 (HSFD),其边缘图案切换时间为微秒以下.
- HSFD采用专门的LED阵列和两步光学扩展,利用LED的快速切换特性.
- 优越的正弦边缘属性是通过离散的正弦LED阵列,直角网格和光扩散器的组合来实现的,这些光扩散器使用群集优化进行了优化.
主要成果:
- PMD系统实现了每秒4000 (fps) 的超快边缘采集速度.
- 在镜面表面的三维 (3D) 重建中获得了微米以下的精度.
- 证明了动态测量移动表面的可行性,克服了传统PMD的局限性.
结论:
- 拟议的μPMD技术成功实现了动态镜面表面的高速,高精度3D重建.
- 这种进步克服了传统的PMD系统的率限制.
- μPMD在先进的制造工艺中具有实时监控和质量控制的巨大潜力.
