一種基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析裝置由6路相互獨(dú)立的單方向莫爾層析光路組成。本發(fā)明的多方向莫爾層析裝置包含有6個(gè)發(fā)射模塊、6個(gè)探測(cè)模塊以及待測(cè)場(chǎng)區(qū),裝置模塊化，裝調(diào)簡(jiǎn)單，多方向莫爾層析裝置強(qiáng)有力的支持了三維流場(chǎng)診斷的工程應(yīng)用。本發(fā)明還公開了基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析方法通過建立多方向投影仿射標(biāo)定模型及其求解方法，獲得各方向之間的夾角，為每一路投影在層析重建坐標(biāo)中定位,同時(shí)將各方向投影圖統(tǒng)一到同一個(gè)層析重建坐標(biāo)系中。該仿射標(biāo)定模型不僅適用于莫爾層析光路，也適用于其它激光干涉層析技術(shù)。
【專利說明】
一種基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)代航空、航天及能源工程等領(lǐng)域，復(fù)雜流場(chǎng)的三維顯示和關(guān)鍵參數(shù)的定量測(cè) 量是一項(xiàng)基本而關(guān)鍵的技術(shù)。光學(xué)層析技術(shù)由于具有非接觸、瞬態(tài)和全場(chǎng)三維測(cè)量的優(yōu)點(diǎn) 而成為復(fù)雜流場(chǎng)診斷的重要方法。其中，莫爾層析是一種以攜帶待測(cè)場(chǎng)偏折信息的多方向 投影數(shù)據(jù)重建待測(cè)場(chǎng)三維分布的技術(shù)，具有裝置簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍大，適 合于在有強(qiáng)震動(dòng)的惡劣環(huán)境下的測(cè)試的特點(diǎn)，對(duì)于復(fù)雜流場(chǎng)的定性顯示和定量測(cè)試都具有 很高的實(shí)用價(jià)值。由于復(fù)雜的瞬態(tài)流場(chǎng)往往具有非軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，因此，建立多方向的 光學(xué)層析裝置是莫爾層析技術(shù)的研究核心之一。
[0003] 文南犬 1 ( J ? Do i，and S . Sato , ^Three-dimensional mode ling of the instantaneous temperature distribution in a turbulent flame using a multidirectional interferometer,"Opt? Eng? 46,015601-015607(2007))介紹了一種基 于Twyman-Green干涉儀的八個(gè)投影方向的光學(xué)層析系統(tǒng)。該系統(tǒng)每個(gè)投影方向都有物光和 參考光。系統(tǒng)體積龐大，裝置復(fù)雜，不利于三維流場(chǎng)診斷的實(shí)際使用。相比于非共光路的光 學(xué)層析系統(tǒng)，文獻(xiàn) 2(B.Zhang，Z.Wu, and M.Zhao，〃 Deflection tomographic reconstructions of a threedimensional flame structure and temperature distribution of premixed combustion, "Appl ? Opt ? 54,1341-1349(2015))公開了一種具 有6個(gè)投影方向的共光路的莫爾層析系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用反射鏡和分光鏡將一束激光光束分 為6路，經(jīng)過待測(cè)場(chǎng)后，利用反射鏡將6路光束集中到一個(gè)探測(cè)模塊，系統(tǒng)裝置非模塊化，在 裝調(diào)過程中會(huì)帶來偏差。
[0004] 基于多方向莫爾層析技術(shù)的三維流場(chǎng)重建需要先將多方向投影重映射到一個(gè)統(tǒng) 一的坐標(biāo)系中，而目前現(xiàn)有的多方向光學(xué)層析光路都忽視了這個(gè)問題，這對(duì)后續(xù)的待測(cè)場(chǎng) 三維重建質(zhì)量產(chǎn)生影響。
[0005] 因此，需要一種新的多方向莫爾層析技術(shù)以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對(duì)在現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層 析方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析方法可采用如下 技術(shù)方案：
[0008] -種基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析裝置，包括6路獨(dú)立的單方向莫爾層析裝置、 點(diǎn)陣標(biāo)定板和電機(jī)，所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與6路獨(dú)立的單方向莫爾層析裝置均垂直，所述點(diǎn)陣 標(biāo)定板設(shè)置在所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上，所述點(diǎn)陣標(biāo)定板與所述單方向莫爾層析裝置垂直，所 述單方向莫爾層析裝置包括發(fā)射模塊和探測(cè)模塊，所述探測(cè)模塊包括CCD相機(jī)，同一所述單 方向莫爾層析裝置的發(fā)射模塊和探測(cè)模塊相對(duì)設(shè)置，相鄰所述單方向莫爾層析裝置之間的 夾角為30°，所述待測(cè)場(chǎng)設(shè)置在所述發(fā)射模塊和探測(cè)模塊之間，所述發(fā)射模塊和探測(cè)模塊均 設(shè)置在同一個(gè)待測(cè)場(chǎng)的四周，所述點(diǎn)陣標(biāo)定板和電機(jī)均設(shè)置在所述待測(cè)場(chǎng)中。
[0009] 更進(jìn)一步的，所述發(fā)射模塊包括激光器、第一凸透鏡L1和第二凸透鏡L2,所述第一 凸透鏡L1和第二凸透鏡L2依次設(shè)置在所述激光器的一側(cè)，所述探測(cè)模塊包括第三凸透鏡 L3、第一空間濾波器SF1、第四凸透鏡L4、介質(zhì)過濾片IF、第一光柵G1、第二光柵G2、第五凸透 鏡L5、第二空間濾波器SF2和第六凸透鏡L6，
[0010] 所述激光器正對(duì)所述CCD相機(jī)設(shè)置，所述激光器和CCD相機(jī)之間依次設(shè)置有所述第 一凸透鏡L1、第二凸透鏡L2、第三凸透鏡L3、第一空間濾波器SF1、第四凸透鏡L4、介質(zhì)過濾 片IF、第一光柵G1、第二光柵G2、第五凸透鏡L5、第二空間濾波器SF2和第六凸透鏡L6,所述 第一凸透鏡L1和第二凸透鏡L2將激光擴(kuò)束準(zhǔn)直為平行光，所述第三凸透鏡L3、第一空間濾 波器SF1和第四凸透鏡L4構(gòu)成一個(gè)開普勒望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，所述第五凸透鏡L5、第二空間濾波器 SF2和第六凸透鏡L6構(gòu)成一個(gè)光學(xué)4F系統(tǒng)。
[0011] 更進(jìn)一步的，所述第一光柵G1和第二光柵G2均為周期為50線/mm的Ronchi光柵。
[0012] 更進(jìn)一步的，所述點(diǎn)陣標(biāo)定板上設(shè)置有16個(gè)圓形標(biāo)定點(diǎn)，所述圓形標(biāo)定點(diǎn)的直徑 均為0.4cm。采集得到的莫爾條紋圖效果更好。
[0013]更進(jìn)一步的，所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
[0014] 有益效果:本發(fā)明的基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析裝置由6路相互獨(dú)立的單方 向莫爾層析光路組成。本發(fā)明的多方向莫爾層析裝置包含有6個(gè)發(fā)射模塊、6個(gè)探測(cè)模塊以 及待測(cè)場(chǎng)區(qū)，裝置模塊化，裝調(diào)簡(jiǎn)單，多方向莫爾層析裝置強(qiáng)有力的支持了三維流場(chǎng)診斷的 工程應(yīng)用。
[0015] 更進(jìn)一步的，利用如上所述的基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析裝置，
[0016] 包括以下步驟：
[0017] 1)、利用電機(jī)帶動(dòng)點(diǎn)陣標(biāo)定板旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行標(biāo)定圖像采集；建立仿射投影模型并求 解，對(duì)6路獨(dú)立的單方向莫爾層析裝置的CCD相機(jī)的空間位置及參數(shù)的進(jìn)行標(biāo)定；
[0018] 2)、6路獨(dú)立的單方向莫爾層析裝置的探測(cè)模塊同時(shí)采集多方向莫爾條紋圖；
[0019] 3)、通過相位提取得到多方向莫爾剪切投影相位；
[0020] 4)、根據(jù)步驟1)得到的CCD相機(jī)的空間位置及參數(shù)將各投影方向的圖像重映射到 一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系中；
[0021 ] 5)、通過莫爾層析技術(shù)重建待測(cè)場(chǎng)。
[0022] 更進(jìn)一步的，建立仿射投影模型并求解，對(duì)6路獨(dú)立的單方向莫爾層析裝置的CCD 相機(jī)的空間位置及參數(shù)的進(jìn)行標(biāo)定，包括以下步驟：
[0023] 1)、定義重建坐標(biāo)系（^，5^，^)和重投影坐標(biāo)系（&，5^，^)，其中，重建坐標(biāo)系 (xct，y ct，z ct)的原點(diǎn)Oct是點(diǎn)陣標(biāo)定板在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸方向上的中點(diǎn)，z ct與電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸同 軸，it軸與第i個(gè)單方向莫爾層析裝置一致，其中，1彡<6;重投影坐標(biāo)系(Xr，yr，z r)的原點(diǎn) Or與Oct-致，yr軸與Zct軸方向一致，Zr軸平行于第i個(gè)單方向莫爾層析裝置，其中，1 < 6 ;
[0024] 2)、對(duì)世界坐標(biāo)系(^，5^，~）、攝像機(jī)坐標(biāo)系(^。，2。)和離散圖像坐標(biāo)系(1^)進(jìn) 行設(shè)定，并確定世界坐標(biāo)系(Xw，y w，Zw)、攝像機(jī)坐標(biāo)系(1。，7。，2。)和離散圖像坐標(biāo)系(11，￥)之 間的轉(zhuǎn)換關(guān)系：
[0025 ]世界坐標(biāo)系(xw，y w，zw)的xw軸和y w軸均位于點(diǎn)陣標(biāo)定板上，世界坐標(biāo)系的原點(diǎn)0W與 重建坐標(biāo)系的原點(diǎn)Ocrt-致，zw軸與所述點(diǎn)陣標(biāo)定板的法線方向一致，yw軸與yr軸方向一致； 攝像機(jī)坐標(biāo)系(Uc^Zc)的原點(diǎn)0。位于旋轉(zhuǎn)軸上的主點(diǎn)位置， Zc軸與第i個(gè)單方向莫爾層析 裝置一致，其中，l<i<6，yc軸與yr軸方向一致;離散圖像坐標(biāo)系(u，v)位于C⑶靶面上，0。點(diǎn) 在C⑶靶面的投影點(diǎn)為(U0，VO )，Or點(diǎn)在C⑶靶面的投影點(diǎn)為(Um，Vm );
[0026]從世界坐標(biāo)系(Xw，yw，zw)到重投影坐標(biāo)系(xr，y r，zr)的變換為： yr 「R t] vw [0027] - 14 zr L? 1」 -1」 [1 _
[0028]其中，R為3X3正交單位旋轉(zhuǎn)矩陣，r謙示旋轉(zhuǎn)矩陣R的第i行，其中，j = l，2,3，tS 三維平移向量；
[0029 ]重投影坐標(biāo)系(xr，yr，zr)到攝像機(jī)坐標(biāo)系(x。，y。，z。)的變換為： "x￡,l 1 0 0 4 \ xr" vr 0 1 0 d, iv
[0030] "= zc 0 0 1 0 zr _ 1」[0 :0 0 1 11 _
[0031] 其中，cb和d2定義為0c和Or的抵消因子；
[0032] 攝像機(jī)坐標(biāo)系(^。，2。)到離散圖像坐標(biāo)系(u，v)的變換是一個(gè)仿射變換，兩者關(guān) 系為： r n r XC u ax 0 0 u0 ' v產(chǎn)
[0033] v = 0 0 v() ' c 1 0 0 0 1 L」L
[0034] 其中，capay是縮放因子，（uQ，VQ)為0C點(diǎn)在CCD靶面的投影點(diǎn)；
[0035] 將重投影坐標(biāo)系(Xr，yr，Zr)到攝像機(jī)坐標(biāo)系（n，Z。)的變換導(dǎo)入攝像機(jī)坐標(biāo)系 (1，7。， 2。)到離散圖像坐標(biāo)系（u，v)的變換，得到離散圖像坐標(biāo)系（u，v)與重投影坐標(biāo)系 (Xr，y r，zr)之間的投影關(guān)系為： r n Xy u ax 0 Q um
[0036] v = 0 ~av 0 vm 'V/ -1」：0: 0 0 1 _ |
[0037] 則離散圖像坐標(biāo)系(u，v)與世界坐標(biāo)系(Xw，yw，Zw)之間的投影關(guān)系為： 「％ 〇 〇 nXw R t Vur
[0038] w 二 0. -a,, 0 v," * M 0r 1 1 0 0 0 1 L J w L」L 」
[0039] 將離散圖像坐標(biāo)系(u，v)與世界坐標(biāo)系(Xw，yw，zw)之間的投影關(guān)系改寫為： _ y M] 「所" 揪12 ，13: W14] >v
[0040] v = m21 mn mn mn 1 0 0 0 1 夂 L J L J j
[0041 ]式中，:mf[叫t :wK. :w13. nr; =[/% .講22.. :w23 :w24]
[0042] 根據(jù)離散圖像坐標(biāo)系(u，v)與世界坐標(biāo)系(Xw，yw，Zw)之間的投影關(guān)系的兩種表達(dá) 式得到： axr{ axtt +um mf /?,
[0043] -aj2+v"，= mI m24 or i r l
[0044] 3)、根據(jù)步驟1)和步驟2可得：
[0045] ?Tr,r =mf "
[0046] -a,r； =m^ ；
[0047] 其中，ri和r2是單位向量，根據(jù)上述兩式計(jì)算得到ax和ay，根據(jù)r3 = ri X r2求得r3;
[0048] 4)、用電機(jī)控制點(diǎn)陣標(biāo)定板旋轉(zhuǎn)360°，每間隔1°利用C⑶相機(jī)采集6幅與6路獨(dú)立的 單方向莫爾層析裝置方向一致的投影圖，Or點(diǎn)在CCD靶面的投影點(diǎn)(um，Vm)通過對(duì)投影圖中 點(diǎn)陣標(biāo)定板的主點(diǎn)位置做平均來得出。其中，仿射標(biāo)定大大提高相機(jī)空間位置以及內(nèi)部參 數(shù)測(cè)量結(jié)果的精確度，
[0049] 更進(jìn)一步的，步驟3)中通過相位提取得到多方向莫爾剪切投影相位包括以下步 驟：
[0050] (1)、獲得無待測(cè)場(chǎng)的多方向相位；
[0051] (2)、加入待測(cè)場(chǎng)，然后得到多方向莫爾條紋圖；
[0052] (3)、將步驟(2)的多方向莫爾條紋圖與步驟(1)的多方向相位相減，獲得多方向莫 爾剪切投影相位。
[0053]有益效果:本發(fā)明的基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析方法通過建立多方向投影仿 射標(biāo)定模型及其求解方法，獲得各方向之間的夾角，為每一路投影在層析重建坐標(biāo)中定位， 同時(shí)將各方向投影圖統(tǒng)一到同一個(gè)層析重建坐標(biāo)系中。該仿射標(biāo)定模型不僅適用于莫爾層 析光路，也適用于其它激光干涉層析技術(shù)。
【附圖說明】
[0054]圖1是本發(fā)明多方向莫爾層析系統(tǒng)裝置圖；
[0055] 圖2是本發(fā)明單方向莫爾層析裝置圖；
[0056] 圖3是本發(fā)明多方向莫爾層析系統(tǒng)工作步驟流程圖；
[0057]圖4是本發(fā)明仿射標(biāo)定模型的重建坐標(biāo)系和重投影坐標(biāo)系設(shè)置圖；
[0058]圖5是本發(fā)明仿射標(biāo)定模型的單方向坐標(biāo)設(shè)置圖；
[0059] 圖6是實(shí)施例中6個(gè)投影方向的標(biāo)定板投影圖；
[0060] 圖7是實(shí)施例中采集的莫爾條紋圖和莫爾剪切投影相位
[0061 ]圖8是實(shí)施例中丙烷火焰三維溫度場(chǎng)重建結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0062]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明 本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各 種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0063]請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明的基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析裝 置，包括6路獨(dú)立的單方向莫爾層析裝置、點(diǎn)陣標(biāo)定板和電機(jī)。優(yōu)選的，電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。點(diǎn) 陣標(biāo)定板上設(shè)置有16個(gè)圓形標(biāo)定點(diǎn)，圓形標(biāo)定點(diǎn)的直徑均為0.4cm。采集得到的莫爾條紋圖 效果更好。電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與6路獨(dú)立的單方向莫爾層析裝置均垂直，點(diǎn)陣標(biāo)定板設(shè)置在電機(jī) 的旋轉(zhuǎn)軸上，點(diǎn)陣標(biāo)定板與單方向莫爾層析裝置垂直，單方向莫爾層析裝置包括發(fā)射模塊 和探測(cè)模塊，探測(cè)模塊包括CCD相機(jī)，同一單方向莫爾層析裝置的發(fā)射模塊和探測(cè)模塊相對(duì) 設(shè)置，相鄰單方向莫爾層析裝置之間的夾角為30°，待測(cè)場(chǎng)設(shè)置在發(fā)射模塊和探測(cè)模塊之 間，發(fā)射模塊和探測(cè)模塊均設(shè)置在同一個(gè)待測(cè)場(chǎng)的四周，點(diǎn)陣標(biāo)定板和電機(jī)均設(shè)置在待測(cè) 場(chǎng)中。
[0064] 發(fā)射模塊包括激光器、第一凸透鏡L1和第二凸透鏡L2，第一凸透鏡L1和第二凸透 鏡L2依次設(shè)置在激光器的一側(cè)，探測(cè)模塊包括第三凸透鏡L3、第一空間濾波器SF1、第四凸 透鏡L4、介質(zhì)過濾片IF、第一光柵G1、第二光柵G2、第五凸透鏡L5、第二空間濾波器SF2和第 六凸透鏡L6,其中，第一光柵G1和第二光柵G2均為周期為50線/mm的Ronchi光柵。
[0065] 激光器正對(duì)CCD相機(jī)設(shè)置，激光器和CCD相機(jī)之間依次設(shè)置有第一凸透鏡L1、第二 凸透鏡L2、第三凸透鏡L3、第一空間濾波器SF1、第四凸透鏡L4、介質(zhì)過濾片IF、第一光柵G1、 第二光柵G2、第五凸透鏡L5、第二空間濾波器SF2和第六凸透鏡L6,第一凸透鏡L1和第二凸 透鏡L2將激光擴(kuò)束準(zhǔn)直為平行光，第三凸透鏡L3、第一空間濾波器SF1和第四凸透鏡L4構(gòu)成 一個(gè)開普勒望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，第五凸透鏡L5、第二空間濾波器SF2和第六凸透鏡L6構(gòu)成一個(gè)光學(xué) 4F系統(tǒng)。
[0066]本發(fā)明的基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析裝置由6路相互獨(dú)立的單方向莫爾層析 光路組成。本發(fā)明的多方向莫爾層析裝置包含有6個(gè)發(fā)射模塊、6個(gè)探測(cè)模塊以及待測(cè)場(chǎng)區(qū)， 裝置模塊化，裝調(diào)簡(jiǎn)單，多方向莫爾層析裝置強(qiáng)有力的支持了三維流場(chǎng)診斷的工程應(yīng)用。 [0067]利用如上的基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析裝置，
[0068] 包括以下步驟：
[0069] 1)、利用電機(jī)帶動(dòng)點(diǎn)陣標(biāo)定板旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行標(biāo)定圖像采集；建立仿射投影模型并求 解，對(duì)6路獨(dú)立的單方向莫爾層析裝置的CCD相機(jī)的空間位置及參數(shù)的進(jìn)行標(biāo)定；
[0070] 2)、6路獨(dú)立的單方向莫爾層析裝置的探測(cè)模塊同時(shí)采集多方向莫爾條紋圖；
[0071 ] 3)、通過相位提取得到多方向莫爾剪切投影相位；
[0072] 4)、根據(jù)步驟1)得到的CCD相機(jī)的空間位置及參數(shù)將各投影方向的圖像重映射到 一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系中；
[0073] 5)、通過莫爾層析技術(shù)重建待測(cè)場(chǎng)。
[0074]建立仿射投影模型并求解，對(duì)6路獨(dú)立的單方向莫爾層析裝置的CCD相機(jī)的空間位 置及參數(shù)的進(jìn)行標(biāo)定，包括以下步驟：
[0075] 1)、定義重建坐標(biāo)系（1^，7。^^)和重投影坐標(biāo)系^，71^1〇，其中，重建坐標(biāo)系 (xct，y ct，z ct)的原點(diǎn)Oct是點(diǎn)陣標(biāo)定板在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸方向上的中點(diǎn)，z ct與電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸同 軸，it軸與第i個(gè)單方向莫爾層析裝置一致，其中，1彡<6;重投影坐標(biāo)系(Xr，yr，z r)的原點(diǎn) Or與Oct-致，yr軸與Zct軸方向一致，Zr軸平行于第i個(gè)單方向莫爾層析裝置，其中，1 < 6 ;
[0076] 2)、對(duì)世界坐標(biāo)系(^，5^，~)、攝像機(jī)坐標(biāo)系(^。，2。)和離散圖像坐標(biāo)系(1^)進(jìn) 行設(shè)定，并確定世界坐標(biāo)系(Xw，y w，Zw)、攝像機(jī)坐標(biāo)系(1。，7。，2。)和離散圖像坐標(biāo)系(11，￥)之 間的轉(zhuǎn)換關(guān)系：
[0077 ]世界坐標(biāo)系(Xw，y w，Zw)的Xw軸和y w軸均位于點(diǎn)陣標(biāo)定板上，世界坐標(biāo)系的原點(diǎn)0w與 重建坐標(biāo)系的原點(diǎn)Ocrt-致，zw軸與點(diǎn)陣標(biāo)定板的法線方向一致，yw軸與yr軸方向一致;攝像 機(jī)坐標(biāo)系(Mc^Zc)的原點(diǎn)0。位于旋轉(zhuǎn)軸上的主點(diǎn)位置， Zc軸與第i個(gè)單方向莫爾層析裝置 一致，其中，Ki彡6，y。軸與yr軸方向一致;離散圖像坐標(biāo)系(u，v)位于CCD革巴面上，0。點(diǎn)在 C⑶靶面的投影點(diǎn)為(U0，V0 )，Or點(diǎn)在C⑶靶面的投影點(diǎn)為(Um，Vm );
[0078] 從世界坐標(biāo)系(Xw，yw，zw)到重投影坐標(biāo)系(xr，yr，z r)的變換為： yr 「R t"| vw
[0079] 々；取，J zr 1」zw -1」 L1 -
[0080] 其中，R為3X3正交單位旋轉(zhuǎn)矩陣，r謙示旋轉(zhuǎn)矩陣R的第i行，其中，j = l，2,3，ts 三維平移向量；
[0081 ]重投影坐標(biāo)系(xr，yr，zr)到攝像機(jī)坐標(biāo)系(x。，y。，z。)的變換為： -:c'| 「.1 〇 〇 AY:；/ vr 0 l 0 d, vr
[0082] ? C = n n _ 〇 zc 0 0 1 0 zr _ 1」[0 0 0 1」[1 _
[0083] 其中，cb和d2定義為0C和0r的抵消因子；
[0084] 攝像機(jī)坐標(biāo)系(Xc；，yc；，Z。)到離散圖像坐標(biāo)系(u，v)的變換是一個(gè)仿射變換，兩者關(guān) 系為： u ax .Q: 0 aQ
[0085] v = 0 -ar 0 vfl ''c 1 0 0 0 1 Zc L J L _ 1. _丄
[0086] 其中，capcty是縮放因子，（UQ，VQ)為0C點(diǎn)在CCD靶面的投影點(diǎn)；
[0087] 將重投影坐標(biāo)系(Xr，yr，Zr)到攝像機(jī)坐標(biāo)系（n，Z。)的變換導(dǎo)入攝像機(jī)坐標(biāo)系 (1，7。， 2。)到離散圖像坐標(biāo)系（u，v)的變換，得到離散圖像坐標(biāo)系（u，v)與重投影坐標(biāo)系 (Xr，y r，zr)之間的投影關(guān)系為： tP\ ax 0 0 um1
[0088] v = 0 -av 0 vm ^ -丄」L 〇 〇 〇 i」i
[0089] 則離散圖像坐標(biāo)系(u，v)與世界坐標(biāo)系(Xw，yw，zw)之間的投影關(guān)系為： m「R t] vw
[0090] v = 0 〇 v," 1 1 0 0 0 1 L 」Zw L J L 」 Ll -
[0091] 將離散圖像坐標(biāo)系(u，v)與世界坐標(biāo)系(Xw，yw，zw)之間的投影關(guān)系改寫為： r n r ~| u mu mn mu ml4 yw
[0092] v = m2l m22 m"' nu, w 1 0 0 0 1 L J L J|^ 1
[0093] 式中，mf =[% ot12: =卜21 w2: /wa] ,.mi和m2是人為設(shè)定的向 量。
[0094] 根據(jù)離散圖像坐標(biāo)系(u，v)與世界坐標(biāo)系(Xw，yw，zw)之間的投影關(guān)系的兩種表達(dá) 式得到： "?xrr w,"
[0095] -ajl -ayt2 + vm = m,M (F 1 J [(F 1
[0096] 3)、根據(jù)步驟1)和步驟2可得：
[0097] aj-f = .
[0098] -a.rf m .
[00"] 其中，ri和r2是單位向量，根據(jù)上述兩式計(jì)算得到ax和ay，根據(jù)r3 = ri X r2求得n;
[0100] 4)、用電機(jī)控制點(diǎn)陣標(biāo)定板旋轉(zhuǎn)360°，每間隔1°利用C⑶相機(jī)采集6幅與6路獨(dú)立的 單方向莫爾層析裝置方向一致的投影圖，Or點(diǎn)在CCD靶面的投影點(diǎn)(u m，Vm)通過對(duì)投影圖中 點(diǎn)陣標(biāo)定板的主點(diǎn)位置做平均來得出。其中，仿射標(biāo)定大大提高相機(jī)空間位置以及內(nèi)部參 數(shù)測(cè)量結(jié)果的精確度，
[0101] 步驟3)中通過相位提取得到多方向莫爾剪切投影相位包括以下步驟：
[0102 ] (1 )、獲得無待測(cè)場(chǎng)的多方向相位；
[0103] (2)、加入待測(cè)場(chǎng)，然后得到多方向莫爾條紋圖；
[0104] (3)、將步驟(2)的多方向莫爾條紋圖與步驟(1)的多方向相位相減，獲得多方向莫 爾剪切投影相位。
[0105] 本發(fā)明的基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析方法通過建立多方向投影仿射標(biāo)定模 型及其求解方法，獲得各方向之間的夾角，為每一路投影在層析重建坐標(biāo)中定位，同時(shí)將各 方向投影圖統(tǒng)一到同一個(gè)層析重建坐標(biāo)系中。該仿射標(biāo)定模型不僅適用于莫爾層析光路， 也適用于其它激光干涉層析技術(shù)。
[0106] 實(shí)施例1
[0107]請(qǐng)參閱圖1，一種基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析系統(tǒng)。系統(tǒng)由6路相互獨(dú)立的單 方向莫爾層析光路組成，每?jī)蓚€(gè)投影方向間夾角為30°，每個(gè)方向發(fā)射端使用功率為200mW， 波長(zhǎng)為532nm的固體激光器。探測(cè)端使用德國(guó)AVT公司生產(chǎn)的型號(hào)為AVT Guppy Pro F-125B 工業(yè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，分辨率為1292*964。標(biāo)定過程中使用的步進(jìn)電機(jī)為大恒光電公司生產(chǎn)的 型號(hào)為GCD-012060M的步進(jìn)電機(jī)。點(diǎn)陣標(biāo)定板尺寸為12cmX12cm，上面有直徑為0.4cm的16 個(gè)標(biāo)定點(diǎn)。系統(tǒng)工作時(shí)，探測(cè)端同時(shí)采集光線經(jīng)過待測(cè)場(chǎng)后的莫爾條紋圖，莫爾層析技術(shù)的 投影圖像記錄了探測(cè)光線經(jīng)過待測(cè)場(chǎng)后的偏折角信息，通過相位提取得到多方向的莫爾剪 切投影相位，通過建立多方向仿射投影模型并求解，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)CCD相機(jī)空間位置以及相應(yīng) 參數(shù)的標(biāo)定，同時(shí)將各方向投影圖重映射到一個(gè)統(tǒng)一的層析重建坐標(biāo)系中，最后重建出三 維待測(cè)場(chǎng)。
[0108] 請(qǐng)參閱圖2,單方向莫爾層析光路圖。透鏡L1和L2將激光擴(kuò)束準(zhǔn)直為直徑為50mm的 平行光。透鏡L3和L4以及空間濾波器SF1構(gòu)成了一個(gè)開普勒望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，透鏡L5和L6以及空 間濾波器SF2構(gòu)成了一個(gè)4F系統(tǒng)。探測(cè)端光路使得到達(dá)C⑶探測(cè)器的光束直徑縮小到2.5_。 G1和G2是兩片光柵周期為50線/mm的Ronchi光柵。IF是介質(zhì)濾光片。
[0109] 請(qǐng)參閱圖3,多方向莫爾層析系統(tǒng)的工作流程包括以下步驟：
[0110]步驟1、待測(cè)場(chǎng)區(qū)放置的步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)點(diǎn)陣標(biāo)定板旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行標(biāo)定圖像采集。通過 建立多方向仿射投影模型并求解，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)CCD相機(jī)空間位置以及相應(yīng)參數(shù)的標(biāo)定。
[0111] 請(qǐng)參閱圖4,對(duì)重建坐標(biāo)系和重映射坐標(biāo)進(jìn)行設(shè)置，所有坐標(biāo)系的設(shè)置都符合右手 定則。定義多方向投影圖的重建坐標(biāo)系為(1。*，7。^。*)^。*與步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸方向一致， Xct與第一個(gè)投影方向的光軸方向一致，原點(diǎn)Oct是標(biāo)定板在步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸方向上的中點(diǎn)。 每一個(gè)投影方向都可以定義一個(gè)重投影坐標(biāo)系(Xr，y r，Zr)。其原定Or與Oct-致，yr與Zct方向 一致，Zr平行于各投影方向的光軸方向。
[0112] 請(qǐng)參閱圖5,分別對(duì)世界坐標(biāo)系、攝像機(jī)坐標(biāo)系、離散圖像坐標(biāo)系進(jìn)行設(shè)置，坐標(biāo)系 的設(shè)置也都符合右手定則，確定坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。具體為：
[0113] 定義世界坐標(biāo)系(xw，yw, zw)的平面位于點(diǎn)陣標(biāo)定板上，其原定0W定義在標(biāo)定板的 中點(diǎn)，zw是標(biāo)定板的法線方向，y w與yr方向一致。定義攝像機(jī)坐標(biāo)系(x。，y。，z。)的原點(diǎn)0。位于 旋轉(zhuǎn)軸上的主點(diǎn)位置，Z c與光軸方向一致，yc與yr方向一致。定義離散圖像坐標(biāo)系(u，v)位于 (XD靶面，坐標(biāo)原點(diǎn)位于圖像左上角。0。在00)靶面的投影點(diǎn)為(uo，vo)，0 r在CCD靶面的投影 點(diǎn)為(Um，Vm)。
[0114]根據(jù)上述坐標(biāo)系的設(shè)置，則有從世界坐標(biāo)系(Xw，yw，Zw)到重投影坐標(biāo)( Xr，yr，Zr)的 變換為： _5] 0) % L〇1 :1」：川 _ i J [ i _
[0116]其中R為3X3正交單位旋轉(zhuǎn)矩陣，可用ri(i = l，2,3)表示旋轉(zhuǎn)矩陣R的第i行。t為 三維平移向量。重投影坐標(biāo)系(xr，yr，zr)到攝像機(jī)坐標(biāo)系(x。，y。，z。)的變換為： 「r ~1 「:1 0 0 1 r n Vc 〇 1 〇 d〇 yr
[0117] = 1 (2) zc 0 0 1 0 zr -1 J [0 Q 0 1 JL 1 -
[0118] 其中djPd2定義為0。和0r的抵消因子。從攝像機(jī)坐標(biāo)系（^。，2。)到圖像坐標(biāo)系 (u，v)的變換是一個(gè)仿射變換，兩者關(guān)系為： u ax 〇: 0: V.
[0119] v = 0 -av 0: v〇 *Vc (3) -1」[_ 0 0 Q 1」i
[0120] 其中ctx和cty是縮放因子。將(2)式代入(3)式可得： u~\ 0 0 um7
[0121 ] v = 0 ~ay 0 vm 'V/ (4) :1」L 〇 〇 〇 i」i
[0122] 合并上述(2)，（3)，（4)三式可得離散圖像坐標(biāo)系(1!^)與世界坐標(biāo)系(^，7|，~)之 間的投影關(guān)系為： u a.x 〇 ^ 11 " R tl
[0123] v = 0 -Uy 0 Vm 'Vw (5) i O' 1 L1」L〇 ool」 t
[0124] 將公式(5)改寫如下： r 1 r -j X . u mu mn mi3 muu
[0125] v = m2l m22 mn m24 少11' ? 1 0 0 0 1
[0126] 根據(jù)公式(5)、（6)可得： ^~lhn 挪 1:4
[0127] ~ayr2 ~avt2+V/n = m2 川24 (7) 〇r 1 Or 1
[0128] 式中，m[ =[wu *12 ml3 m14]，m【m23: m_4]，mi和m2是人為設(shè)定的向 量。
[0129] 綜上可得：
[0130] ?'-1*丨7=111丨' （8)
[0131 ] -ayr^ =m^ l)
[0132] 由于ri，r2是單位向量，所以根據(jù)公式(8)、（9)可以計(jì)算出~和4。由于1?是單位正 交矩陣，根據(jù)r3 = riXr2可以求得r3。調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)360°，每間隔1°采集一次標(biāo)定板的 投影圖，Or在CCD靶面的投影點(diǎn)為(u m，Vm)可以通過對(duì)投影圖中標(biāo)定板主點(diǎn)位置做平均來得 出。綜上所述，基于仿射標(biāo)定模型的相機(jī)參數(shù)可以求得。
[0133] 步驟2、多方向莫爾層析光路的探測(cè)端同時(shí)采集攜帶待測(cè)場(chǎng)信息的莫爾條紋圖。
[0134] 步驟3、通過相位提取得到多方向莫爾剪切投影相位。首先獲得無待測(cè)場(chǎng)的多方向 相位，然后加入待測(cè)場(chǎng)，從激光器發(fā)出的光線經(jīng)過待測(cè)場(chǎng)時(shí)會(huì)發(fā)生偏折，形成莫爾條紋圖。 通過與待測(cè)場(chǎng)的相位相減，可以獲得待測(cè)場(chǎng)的多方向莫爾剪切投影相位。
[0135] 步驟4、基于步驟1求出的相機(jī)標(biāo)定參數(shù)，對(duì)各投影方向的圖像進(jìn)行重映射。
[0136] 步驟5、通過莫爾層析技術(shù)重建待測(cè)場(chǎng)。
[0137] 下面請(qǐng)參閱具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0138] 實(shí)施例2
[0139] 請(qǐng)參閱圖1，建立一個(gè)具有6個(gè)投影采集方向的基于仿射標(biāo)定的莫爾層析系統(tǒng)，在 丙烷預(yù)混火焰燃燒從瞬態(tài)到穩(wěn)態(tài)的燃燒過程中，對(duì)三個(gè)瞬態(tài)時(shí)刻以及一個(gè)穩(wěn)態(tài)時(shí)刻的溫度 場(chǎng)進(jìn)行三維重建。實(shí)施例中曝光時(shí)間為20ys，采集幀頻為5fbs。圖6是從不同投影方向上采 集到的點(diǎn)陣投影圖。為實(shí)現(xiàn)上述多個(gè)方向的投影匹配過程，用電機(jī)控制點(diǎn)陣標(biāo)定板旋轉(zhuǎn) 360°，每間隔1°采集6幅不同方向的投影圖。再根據(jù)步驟1描述的算法計(jì)算出不同投影方向 上的主點(diǎn)坐標(biāo)(u m，vm)，從而得出不同方向上的內(nèi)參數(shù)矩陣。各投影方向攝像內(nèi)參數(shù)矩陣如 表1所示：
[0140] 表1各方向內(nèi)參數(shù)矩陣計(jì)算結(jié)果
1〇142]^圖7是本系統(tǒng)6個(gè)探測(cè)模塊采集的丙烷火焰燃燒的四個(gè)時(shí)刻的莫爾條紋圖以及莫 爾剪切投影相位。其中前三組為丙烷火焰燃燒過程中的瞬態(tài)時(shí)刻，第四組為丙烷火焰燃燒 過程中的穩(wěn)態(tài)時(shí)刻。
[0143] 圖8是實(shí)施例中對(duì)應(yīng)圖7燃燒狀態(tài)的丙烷火焰的溫度場(chǎng)三維重建結(jié)果。
[0144] 雖然上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上 述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析裝置，其特征在于，包括6路獨(dú)立的單方向莫爾 層析裝置、點(diǎn)陣標(biāo)定板和電機(jī)，所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與6路獨(dú)立的單方向莫爾層析裝置均垂 直，所述點(diǎn)陣標(biāo)定板設(shè)置在所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上，所述點(diǎn)陣標(biāo)定板與所述單方向莫爾層析 裝置垂直，所述單方向莫爾層析裝置包括發(fā)射模塊和探測(cè)模塊，所述探測(cè)模塊包括CCD相 機(jī)，同一所述單方向莫爾層析裝置的發(fā)射模塊和探測(cè)模塊相對(duì)設(shè)置，相鄰所述單方向莫爾 層析裝置之間的夾角為30°，所述待測(cè)場(chǎng)設(shè)置在所述發(fā)射模塊和探測(cè)模塊之間，所述發(fā)射模 塊和探測(cè)模塊均設(shè)置在同一個(gè)待測(cè)場(chǎng)的四周，所述點(diǎn)陣標(biāo)定板和電機(jī)均設(shè)置在所述待測(cè)場(chǎng) 中。2. 如權(quán)利要求1所述的基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析裝置，其特征在于:所述發(fā)射模 塊包括激光器、第一凸透鏡Ll和第二凸透鏡L2，所述第一凸透鏡Ll和第二凸透鏡L2依次設(shè) 置在所述激光器的一側(cè)，所述探測(cè)模塊包括第三凸透鏡L3、第一空間濾波器SF1、第四凸透 鏡L4、介質(zhì)過濾片IF、第一光柵G1、第二光柵G2、第五凸透鏡L5、第二空間濾波器SF2和第六 凸透鏡L6， 所述激光器正對(duì)所述CCD相機(jī)設(shè)置，所述激光器和CCD相機(jī)之間依次設(shè)置有所述第一凸 透鏡Ll、第二凸透鏡L2、第三凸透鏡L3、第一空間濾波器SFl、第四凸透鏡L4、介質(zhì)過濾片IF、 第一光柵Gl、第二光柵G2、第五凸透鏡L5、第二空間濾波器SF2和第六凸透鏡L6,所述第一凸 透鏡Ll和第二凸透鏡L2將激光擴(kuò)束準(zhǔn)直為平行光，所述第三凸透鏡L3、第一空間濾波器SFl 和第四凸透鏡L4構(gòu)成一個(gè)開普勒望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，所述第五凸透鏡L5、第二空間濾波器SF2和第 六凸透鏡L6構(gòu)成一個(gè)光學(xué)4F系統(tǒng)。3. 如權(quán)利要求2所述的基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析裝置，其特征在于:所述第一光 柵Gl和第二光柵G2均為周期為50線/mm的Ronchi光柵。4. 如權(quán)利要求1所述的基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析裝置，其特征在于:所述點(diǎn)陣標(biāo) 定板上設(shè)置有16個(gè)圓形標(biāo)定點(diǎn)，所述圓形標(biāo)定點(diǎn)的直徑均為0.4cm。5. 如權(quán)利要求1所述的基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析裝置，其特征在于:所述電機(jī)為 步進(jìn)電機(jī)。6. -種基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析方法，其特征在于:利用權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所 述的基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析裝置， 包括以下步驟： 1) 、利用電機(jī)帶動(dòng)點(diǎn)陣標(biāo)定板旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行標(biāo)定圖像采集;建立仿射投影模型并求解，對(duì)6 路獨(dú)立的單方向莫爾層析裝置的CCD相機(jī)的空間位置及參數(shù)的進(jìn)行標(biāo)定； 2) 、6路獨(dú)立的單方向莫爾層析裝置的探測(cè)模塊同時(shí)采集多方向莫爾條紋圖； 3) 、通過相位提取得到多方向莫爾剪切投影相位； 4) 、根據(jù)步驟1)得到的CCD相機(jī)的空間位置及參數(shù)將各投影方向的圖像重映射到一個(gè) 統(tǒng)一的坐標(biāo)系中； 5) 、通過莫爾層析技術(shù)重建待測(cè)場(chǎng)。7. 如權(quán)利要求6所述的基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析方法，其特征在于:建立仿射投 影模型并求解，對(duì)6路獨(dú)立的單方向莫爾層析裝置的CCD相機(jī)的空間位置及參數(shù)的進(jìn)行標(biāo) 定，包括以下步驟： 1)、定義重建坐標(biāo)系（Xd ,y。!;,Zcit)和重投影坐標(biāo)系（Xr，yr, Zr)，其中，重建坐標(biāo)系（Xct， 7α，ζ。*)的原點(diǎn)0。*是點(diǎn)陣標(biāo)定板在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸方向上的中點(diǎn)，z。*與電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸同軸， X。*軸與第i個(gè)單方向莫爾層析裝置一致，其中，1彡i<6;重投影坐標(biāo)系(Xr，yr，z r)的原點(diǎn)Or 與Oct-致，yr軸與Zrt軸方向一致，Zr軸平行于第i個(gè)單方向莫爾層析裝置，其中，I <6; 2)、對(duì)世界坐標(biāo)系(Xw，yw，Zw)、攝像機(jī)坐標(biāo)系(X。，y。，Z。)和離散圖像坐標(biāo)系(u，V)進(jìn)行設(shè) 定，并確定世界坐標(biāo)系(Xw，yw，Zw)、攝像機(jī)坐標(biāo)系(X。，y。，Z。)和離散圖像坐標(biāo)系(u，V)之間的 轉(zhuǎn)換關(guān)系： 世界坐標(biāo)系(Xw，yw，Zw)的Xw軸和yw軸均位于點(diǎn)陣標(biāo)定板上，世界坐標(biāo)系的原點(diǎn)Ow與重建 坐標(biāo)系的原點(diǎn)〇。1； 一致，Zw軸與所述點(diǎn)陣標(biāo)定板的法線方向一致，yw軸與yr軸方向一致;攝像 機(jī)坐標(biāo)系(Mc^Zc)的原點(diǎn)0。位于旋轉(zhuǎn)軸上的主點(diǎn)位置，Zc軸與第i個(gè)單方向莫爾層析裝置 一致，其中，Ki彡6，y。軸與y r軸方向一致;離散圖像坐標(biāo)系(u，v)位于CCD革巴面上，0。點(diǎn)在 C⑶靶面的投影點(diǎn)為(UO，VO )，Or點(diǎn)在C⑶靶面的投影點(diǎn)為(Um，Vm ); 從世界坐標(biāo)系(Xw，yw, Zw)到重投影坐標(biāo)系(Xr，yr, Zr)的變換為：其中，R為3 X 3正交單位旋轉(zhuǎn)矩陣，rj表示旋轉(zhuǎn)矩陣R的第i行，其中，j = 1，2，3，t為三維 平移向量； 重投影坐標(biāo)系(Xr，yr，Zr)到攝像機(jī)坐標(biāo)系(X。，y。，Z。)的變換為：其中，di和d2定義為Oc和Or的抵消因子； 攝像機(jī)坐標(biāo)系（^。，2。)到離散圖像坐標(biāo)系（u，v)的變換是一個(gè)仿射變換，兩者關(guān)系 為：其中，CaPay是縮放因子，（U0，V0)為Oc點(diǎn)在CCD靶面的投影點(diǎn)； 將重投影坐標(biāo)系（Xr，yr，Zr )到攝像機(jī)坐標(biāo)系(X。，y。，Z。）的變換導(dǎo)入攝像機(jī)坐標(biāo)系（X。， yc，z。)到離散圖像坐標(biāo)系(U，V)的變換，得到離散圖像坐標(biāo)系(u，v)與重投影坐標(biāo)系(Xr，y r， Zr)之間的投影關(guān)系為：則離散圖像坐標(biāo)系(U，v)與世界坐標(biāo)系(Xw，yw，Zw)之間的投影關(guān)系為：將離散圖像坐標(biāo)系(u，v)與世界坐標(biāo)系(Xw，yw，zw)之間的投影關(guān)系改寫為：式中，.mf mn mn ml4\, m\=\mix ?κ2? m23 m24] 根據(jù)離散圖像坐標(biāo)系(U，V)與世界坐標(biāo)系（Xw，yw，zw)之間的投影關(guān)系的兩種表達(dá)式得 到：3) 、根據(jù)步驟1)和步驟2可得：其中，ri和Γ2是單位向量，根據(jù)上述兩式計(jì)算得到αχ和CXy，根據(jù)r3 = ri X Γ2求得Γ3; 4) 、用電機(jī)控制點(diǎn)陣標(biāo)定板旋轉(zhuǎn)360°，每間隔1°利用CCD相機(jī)采集6幅與6路獨(dú)立的單方 向莫爾層析裝置方向一致的投影圖，O r點(diǎn)在CCD靶面的投影點(diǎn)(um，Vm)通過對(duì)投影圖中點(diǎn)陣 標(biāo)定板的主點(diǎn)位置做平均來得出。8.如權(quán)利要求5所述的基于仿射標(biāo)定的多方向莫爾層析方法，其特征在于:步驟3)中通 過相位提取得到多方向莫爾剪切投影相位包括以下步驟： (1 )、獲得無待測(cè)場(chǎng)的多方向相位； (2) 、加入待測(cè)場(chǎng)，然后得到多方向莫爾條紋圖； (3) 、將步驟(2)的多方向莫爾條紋圖與步驟（1)的多方向相位相減，獲得多方向莫爾剪 切投影相位。
【文檔編號(hào)】G01M10/00GK105931292SQ201610418249
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月13日
【發(fā)明人】宋旸, 金瑩, 王佳, 陳磊, 郭珍艷, 李振華, 賀安之
【申請(qǐng)人】南京理工大學(xué)