1、微小物體三維精密測量技術(shù)在機械、電子、生物、材料的微型化變革中起到重要作用?；诠鈻磐队暗娜S測量方法作為非接觸測量方法的主要代表，由于其測量精度高、速度快受到廣泛的關(guān)注和研究。本文基于光柵投影三維測量技術(shù)搭建了微小物體測量系統(tǒng)進行三維重構(gòu)研究，重點探究了測量過程中遠心鏡頭的標定、高動態(tài)范圍測量方法相位求解、相位展開等關(guān)鍵技術(shù)并提出了新的算法思路。本文研究的主要內(nèi)容和成果如下:
　　1.針對傳統(tǒng)標定方法無法適用于遠心鏡頭的問題，提

2、出了一種基于一般成像模型的標定方法。利用標定板在任意方向上移動、圍繞固定軸旋轉(zhuǎn)的三個姿態(tài)進行標定，解決了一般成像模型變量多的問題，并且不需要借助精密位移裝置，簡化了整個標定過程。為了提高標定精度，在初次獲得標定參數(shù)后，利用LM(Levenberg-Marquardt)算法調(diào)整標定參數(shù)，減少利用空間交匯法獲得的三維坐標和真實坐標之間的差距，最終得到優(yōu)化后的標定參數(shù)。與此同時，本文利用自卷積盲去模糊的方法解決遠心鏡頭景深小導致的離焦問題，提

3、高了攝像機的標定精度。
　　2.針對物體表面反射率變化范圍過大引起的相位質(zhì)量問題，提出了一種基于多重曝光的高動態(tài)范圍(High Dynamic Range，HDR)光柵投影三維測量方法。首先針對不同被測物體找到其所需的曝光時間范圍。然后在得到的曝光時間范圍內(nèi)獲取相機在不同曝光時間下的多組相移光柵。傳統(tǒng)的多重曝光方法通過多組相移光柵重新生成一組高動態(tài)范圍的相移圖從而解得較好的主值相位，并沒有考慮相位展開問題。事實上，亮暗區(qū)域?qū)鹘y(tǒng)灰

4、階碼的方法依舊存在影響，因此本文所提出的多重曝光測量方法對多組展開相位進行融合，從而得到完整連續(xù)的相位信息。同時針對相位展開中灰階碼存在的問題，本文提出了三步法矯正灰階碼，實驗表明該方法能夠有效地提高相位質(zhì)量。
　　3.基于上述對測量過程中不同環(huán)節(jié)的算法研究，本文搭建了微小物體測量系統(tǒng)。硬件設備搭建和配套軟件系統(tǒng)設計均自主實現(xiàn)。在此系統(tǒng)上，本文進行了大量的實驗，實驗表明該系統(tǒng)可以獲得23.7mm×17.78mm視場下微小物體高質(zhì)量