有效的几何建模和联合校准用于基于双轴MEMS的边缘投射造型测量
Optics express
|February 18, 2026
概括
这项研究引入了一种新的校准模型,用于使用MEMS投影仪的边缘投影造型测量进行3D形状测量. 它解决了非线性扫描运动,以实现更准确的3D重建.
科学领域:
- 光学计量学 在光学计量学
- 3D形状测量 3D形状测量
- 微电机系统 (MEMS) 是指微电机系统.
背景情况:
- 边缘投射造型测量 (FPP) 对于高精度的3D形状测量至关重要.
- 双轴MEMS激光扫描投影机可以实现大范围的FPP,但受到合的非线性镜像运动的影响.
- 这种非线性运动通过导致理想扫描轨迹偏差而使校准变得复杂.
研究的目的:
- 为使用双轴MEMS投影机的FPP系统开发一个强大的校准方法.
- 为了应对非线性和合扫描运动所带来的挑战.
- 为了提高3D形状重建的准确性和一致性.
主要方法:
- 引入一个阶段-角度-射线模型 (PARM) 以将阶段映射到MEMS偏斜角度.
- 使用PARM分析导出投射射线.
- 开发两种校准框架,使用基于针孔和射线成像模型.
- 从标准平面和球体目标中整合几何约束.
主要成果:
- 拟议的PARM有效地模拟了双轴MEMS镜子的非线性扫描行为.
- 开发的校准框架实现了高精度.
- 与现有方法相比,证明了更好的度量一致性和精确的3D重建.
结论:
- 基于PARM的校准方法显著提高了基于MEMS的FPP系统3D形状测量的准确性.
- 该方法克服了复杂扫描轨迹的传统校准方法的局限性.
- 能够实现更可靠,更精确的大范围3D计量应用.
