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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着精密加工、航空航天、汽车制造、半导体行业、精密仪器制造、模具设计等领域的快速发展，以及 3d 打印技术的问世和消费电子产品智能化、便携化而带来的零部件微型化发展趋势，传统的二维测量设备已不能满足日趋智能化、微型化、复杂化的生产要求，因而，三维测量设备应运而生。三维测量技术的发展开始于 20 世纪 50 年代末出现的接触式三坐标测量机，但由于测量速度慢、操作繁琐、易划伤测量物、无法测量软物体，从而不能广泛用于各行业。鉴于接触式三维测量的局限，随之出现了非接触的三维测量方法，其中基于计算机、光电子技术、信息处理的光学三维测量技术因具有速度快、大量程、非接触、高精度等优点，在技术诞生以来，即得到了各行业广泛地关注与应用。尤其是在工业制造、生物医学、产品检验、逆向工程、影视特技、文物保护等领域，光学三维测量技术具有广阔的应用前景和研究意义，同时也是目前工程应用中最有发展前途的三维面形测量方法。

光学三维测量技术的具有非接触性、精度高的优点，因此更适合生产过程的在线实时检测。如在汽车车身、机械零部件、飞机外壳、轮机叶片等加工制造中实现高精度实时在线检测。同时可以避免对被测物体造成损伤，为文物保护和复原提供了新的方法。如，可利用光学三维测量技术和虚拟显示技术对文化遗产进行数字化储存和展示，并且在文物鉴定等方面具有重要的现实意义。光学三维测量技术对于逆向工程有非常重要的意义。在现代产品开发中，由于产品的形状日趋复杂化，同时消费者越来越追求个性、美观的设计，产品的外观不可避免的出现一些数学模型难以描述的曲面，此时逆向工程将会提供很好的解决办法。在逆向工程中，利用该技术，对现存的实物或者模型进行三维形状的测量和数字模型的重构、分析和修改等，可快速、准确地设计和造型产品。

国内外研究现状

对于光学三维测量技术的研究，美国、德国、日本等发达国家的公司和高校开始得较早，从 20 世纪 60 年代后期就开始提出了许多测量原理和方法，在这方面的技术已经比较成熟。近年来，制造业的快速发展，制造精度和产品质量的不断提高，使得光学三维测量的作用和地位越来越重要，国外对相关技术研究力度和资金投入加大，新的高性能技术不断涌现。

2. 研究的基本内容

1、在傅里叶变换轮廓术里，首先，通过傅里叶变换，我们获得它们的光谱，当采样定理被满足时，它们在傅里叶平面中被隔离。其次，通过在空间频率域中采用合适的带通滤波器，除了基本分量以外，所有频率分量都被消除。通过计算基本分量的傅立叶逆变换，可以获得一系列相位图。第三，通过在三维相空间中应用相位解缠算法，可以在完美的相位 - 高度映射下重建被测物体在不同时间的高度分布。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

本文对基于结构光三维模型测量算法进行研究。在合理选择实验器件的基础上，着重分析三维重构算法和实验模型的设计与制作。

（1）首先，对三维物体测量系统建立数学模型，从理论上论证它的可行性。

（2）重点分析三维物体测量系统、matlab对物体实现的三维重构方案，并且给出相应的实验数据和结果分析。

4. 参考文献

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