動態色澤結構光三維光學量測系統之發展

黃信勳(Hsin-Hsun Huang)

指導教授 ： 陳亮嘉

國立臺北科技大學/機電學院/自動化科技研究所/碩士(2005年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2005.00228

摘要

光學三維量測技術可應用在微小元件上的量測，具有快速精密等優點。本篇所使用的彩色正弦結構光投射，可有效的提升三維輪廓量測的精密度。目前大部份相位移量測技術應用於三維輪廓精密量測，大都以投射黑白正弦結構光為主，受限於待測物表面顏色散射條件的影響。由於各式各樣的微小零件不只侷限於單一顏色，不同顏色的待測物具有不同的反射特性，故投射黑白正弦結構光並不適用所有顏色之待測物。因此本文配合相位移法投射色澤正弦結構光與強度控制，使三維量測更具彈性，不只受限量測於單一顏色之待測物。本量測系統使用數位微鏡組裝置(Digital micro-mirror device, DMD)，利用光學數位投影的優勢，可調配出不同顏色之動態正弦結構光(Dynamic sinusoidal structured fringes) 與其強度(intensity)調控。經由實驗之測試，具不同色澤特性之表面可找出其對應之最佳色澤數位結構光，依此設計之色澤結構光與強度，進行光學投影相位移三維量測，可獲得改善之影像對比與灰階信號雜訊比，進而獲得相位還原後之較佳三維重建資訊。根據三維實例量測結果之驗証，針對不同彩色標準塊規投射色澤結構光，量測精度可控制在誤差百分比3%以內。

關鍵字

三維輪廓量測 ； 光學量測 ； 彩色結構光 ； 數位投影

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3-D measurement ； optical measurement ； color structured fringes ； digital color fringes

參考文獻

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