毕业设计（论文）-基于投影栅线相位法 测量牙齿下颌三维形貌的研究.docx

毕业论文
课题名称基于投影栅线相位法
测量牙齿下颌三维形貌的研究
专业土木工程学院工程力学系
学生姓名学号
指导教师
顾问教师
起讫时间
设计地点
东南大学土木工程学院
二零一零年六月
摘要
物体表面三维形貌测量具有十分重要的应用价值,在生物医学、实物仿型、计算机辅助设计等许多领域都有着广泛应用前景,因此成为当今国内外的热门研究课题。投影栅线法三维形貌测量作为三维形貌测量的一种,由于其具有面场数据测量、实时性强、测量范围广的优点,更成为三维形貌测量研究中的热点。本文介绍了三维形貌测量的多种方法、形貌测量的发展和它们之间比较。并详细介绍了投影栅线法的原理,分析比较了傅里叶变换相位法和相移法,介绍了其不同的两种光路和去包裹原理。应用投影栅线相移法对牙齿下颌进行了形貌测量。采用四步相移法,将四幅规则的相移光栅图像依次投射到物体表面,受物体高度的调制,光栅将发生变形,D采集并存储为图像后,经计算机处理可得到调制相位主值。对该调制相位进行解包裹和标定处理,可得到物体的高度信息。实验表明,该方法能快速准确地得到物体高度的信息,为口腔医学领域提供了另外一种有效的分析途径。
关键词:投影栅线;去包裹;相移法;牙齿下颌模型
ABSTRACT
The 3D-profile measurement has a number of applied values which make them attractive for use in profile modeling,biomedicine, and CAD etc. Recently,as one method of 3D-profile measurement,the method of projection Grating is exceedingly studied by researchers for its advanced properties of face-field measurement ,real-time recovering and broad measure- article introduces a lot of 3D-profile measurements, history, and parison. And it introduces projected grating method’s theory in details.
It did a profile measurement of mandible model. Firstly, according to the four-step phase-shift method, a series of gratings constructed are projected on the surface of the object, and the phase collapsed in the range will be obtained. Secondly, a series of gray-coded right are projected on the same area, and the period will bined with, and the true, exact phase will be obtained. Experiments proved that 3D scan system can get satisfied result by using the method. It is proved that the digital optical method is an alternative means in stomatology
Keywords:projected grating;phase unwrapping;phase-shifting;mandible model
目录
绪论

目前,随着各种新理论、新方法、新算法、新设备的出现和市场需求的刺激作用,获取三维信息的方法和技术层出不穷,学术思想非常活跃,这些为三维轮廓测量的研究和发展注入了新活力。
三维形貌测量方法可以分为接触式测量和非接触式测量。机械式接触测量是最早使用的,这种方法能满足一般器件的测量要求,但随着科学技术和工业生产的发展,对表面轮廓、几何尺寸、粗糙度、各种模具及自由曲面的测量工作越来越多,精度越来越高,传统的机械式接触测量方法,由于存在测量力、测量时间长、需要进行测头半径的补偿、不能测量较软质材料等局限性,使其在实际的应用中受到很大限制。
与接触式测量相比,非接触式测量具有测量速度快、分辨率高、非接触、适