PSFPP首先将相移正弦条纹模式投影到三维物体上，然后分析物体反射的变形结构图像，以获取三维表面信息。gydF4y2Ba

沃本，马萨诸塞州，2022年7月5日——轮廓术是一种用于从表面提取地形数据的成像技术，以获得表面形态、台阶高度和表面粗糙度。基于相移条纹投影轮廓术(PSFPP)的动态三维表面成像技术已广泛应用于工业制造、考古检测、娱乐和生物医学等领域。PSFPP首先将相移正弦条纹模式投影到三维物体上，然后分析物体反射的变形结构图像，以获取三维表面信息。gydF4y2Ba

现有的PSFPP技术在解决空间隔离的3D对象时的鲁棒性、表面反射率大变化的容忍度以及视频速率下米平方级视场可调工作距离的灵活性方面存在不足。为了克服这些限制，加拿大魁北克INRS Énergie Matériaux Télécommunications研究中心的研究人员开发了一种技术，他们称之为多尺度限带照明轮廓术或MS-BLIP。在双能级强度投影、多频条纹投影和迭代失真补偿方法的协同支持下，MS-BLIP能够准确识别空间分离的高反射率三维物体。gydF4y2Ba

MS-BLIP系统首先使用脉冲激光作为光源。在膨胀和准直后，光束被定向到一个0.45“DMD(数字微镜设备)，入射角为24°到它的表面法线。二进制条纹掩码由误差扩散算法从其对应的灰度模式生成，加载到DMD上并以高达1khz的频率显示。由两个透镜和一个针孔组成的带限4f成像系统将这些二进制模式转换为中间像平面上的灰度条纹。所使用的正弦条纹图的最小周期为388.8 μ m，这需要一个150 μ m直径的针孔来通过这些图案的空间频率成分，同时滤除所有由数字半调谐引起的噪声。鸽子棱镜旋转生成的条纹图案，以匹配目标场景的纵横比。然后，相机镜头(AF-P DX NIKKOR 10-20mm f/4.5-5.6G VR，尼康)将这些条纹图案投射到3D物体上。变形结构图像由Optronis CP70-1HS-M-1900 CoaXPress相机与Azure镜头捕获。通过DMD的触发信号同步，获取的图像通过电缆传输到计算机，该电缆连接到BitFlow Cyton-CXP CoaXPress帧抓取器，该帧抓取器建立在符合CXP 1.1标准的半尺寸x8 PCI Gen 3.0快速板上。gydF4y2Ba

CoaXPress (CXP)是一种非对称高速点对点串行通信标准，用于传输视频和静态图像，可通过单根或多根同轴电缆进行扩展。它有一条高达12.5 Gbps的高速下行链路，用于视频、图像和数据传输，还有一条高达42 Mbps的低速上行链路，用于通信和控制。还可以通过电缆供电(“同轴电缆供电”)，电缆长度可以超过100米。gydF4y2Ba

BitFlow公司销售总监Donal Waide表示:“CoaXPress的应用程序正在不断发展，在精确医疗研究和3D检查中发现了新的用例，而此前CameraLink或GigE Vision是这些领域的首选标准。“速度与稳定性相结合，加上兼容摄像头的选择越来越多，在实验室环境中引发了CoaXPress的极大兴趣。”gydF4y2Ba

为了证明MS-BLIP在工业检测中的潜力，研究人员对一个竹花瓶的旋转运动进行了成像，伸展的树枝以0.6 rad/s的速度旋转。MS-BLIP工作距离为2米，视场为1.5米× 1.0米，三维成像速度为20.8帧/秒。在这些工作条件下，深度分辨率被量化为3.7 mm，横向分辨率被测量为1.7 mm。花瓶的特写视图显示了其表面的详细结构信息，深度编码的分支颜色变化反映了物体的旋转运动。gydF4y2Ba

除了对工艺花瓶的旋转运动进行测试外，MS-BLIP还成功地实现了工程盒子平移运动的动态3D可视化，以及比现有BLIP系统大3倍的测量体积的完整人体运动。未来的工作将通过采用多个摄像头、更快的DMD和更强大的光源来提高MS-BLIP的成像速度。除了技术改进，研究人员还将继续探索新的应用，包括自动化工业检测人机交互。gydF4y2Ba

欲了解更多信息，请访问www.bitflow.com。gydF4y2Ba