图l 一1图1 2图l 一3图l 一4图l 一5图l 一6图2 一l图2 2图2 3图2 - - 4图2 - - 5图2 6图2 7图2 8图2 9图2 - - 1 0图2 1 1图2 一1 2图2 1 3图2 1 4图2 1 5图3 1图3 2图3 3 图3 4图3 5图3 6图3 7图3 8图3 1 9图3 1 0图4 一l图4 2图4 3插图清单影像莫尔法原理图2投影莫尔法原理图2自动聚焦测量原理图4D V D 读取头原理4基于微透镜阵列的共焦测量原理图5基于D M D 的共焦测量原理图5基于单根光纤传像柬的系统原理图8基于两根光纤传像束的系统原理图9支线切割算法的原理1 0结构光传感器原理图n各光平面间的关系图i 3结构光传感器成像关系示意图l 1 3结构光传感器成像关系示意图2 1 4d 和之间的关系图1 5z 向测量误差原理图1 5M 随结构参数卢和厂的变化规律图1 9对不同的厂，M 随卢变化的情况1 9对不同的卢，M 随厂的变化情况1 9K 随结构参数卢和，的变化规律图2 1对不同的厂，足随卢变化的情况2 1对不同的卢，K 随，的变化情况2 2衍射光斑光强合成曲线图2 3普通光学系统的透视测量误差原理图2 7物方远心光路原理图2 8像方远心光路原理图2 8物方像方远心光路原理图一2 9光路2 的追击图3 l光路2 的像差畸变曲线3 1光路2 的点列图3 2光路2 的光学传递函数曲线3 2光路2 的实物图3 3数字投影条纹生成界面3 4相位差为9 0 的数字条纹图3 4D L P 投影仪3 5图4 4D M D 表面实物图3 5图4 5 微镜支撑铰链结构图3 5图4 6 微镜立体结构图3 5图4 7D M D 工作机理示意图3 6图4 8D M D 投射图像原理示意图3 6图4 - - 9D L P 内部结构图3 7图4 1 0D L P 投射出口处的光学系统3 7图4 l l 单根光纤的传光原理示意图3 8图4 1 2 光纤传像束的结构示意图3 8图4 1 3 光纤传像束的传像原理图3 8图4 1 4 光纤的数值孔径角3 9图4 1 5 六角形排列方式3 9图4 1 6 正方形排列方式3 9图4 1 7 用分立元件搭建的测量系统4 0图4 一1 8 对一个装饰物的测量结果4 0图4 1 9 用直径为1 8 r a m 的传像束构建的系统4 1图4 2 0 对“V ”型槽的测量结果1 4 1图4 2 1 用直径为5 r n m 的传像束构建的系统4 1图4 2 2 对“V ”型槽的测量结果2 4 l图4 2 3 基于两根光纤传像束的系统4 2图4 - - 2 4 对“V ”型槽的测量结果3 4 2图4 2 5 集成探头设计方案1 4 2图4 2 6 集成探头设计方案2 4 2图4 2 7 单板式C C D 的照片4 3图4 2 8 前端带有反射镜的远心光路4 3图4 - - 2 9 探头集成后的系统图1 4 3图4 3 0 探头2 实物图4 4图4 3 1探头2 的装甲与固定实物图4 4图4 3 2 探头集成后的系统图2 4 4图5 1四邻域点的集合4 5图5 2 八邻域点的集合4 5图5 3 待处理图像1 4 6图5 4 用邻域平均法对5 3 图处理的结果4 6图5 5 方形窗口对5 3 图的中值滤波结果4 6图5 6 圆形窗口对5 3 图的中值滤波结果4 6图5 7 用十字形窗口对5 3 图的中值滤波结果4 7图5 8 理想圆形低通滤波器4 8图5 9 巴特沃思低通滤波器4 8图5 一l O 待处理图像2 4 8图5 一i l5 一i 0 图的低通滤波处理结果4 8图5 1 25 一i 1 图的二值化结果4 8图5 1 35 1 2 图的细化结果4 8图5 一1 4 待处理图像3 4 9图5 1 55 1 4 图的梯度倒数加权结果4 9图5 1 65 1 5 图的二值化结果5 0图5 1 75 一1 6 图的细化结果5 0图5 1 8 用未进行处理的图像重构的结果5 0图5 1 9 用处理过的图像重构的结果5 0图6 一l 对1 9 9 9 年发行的一角硬币上“中”字的测量结果5 l图6 2 对1 9 9 9 年发行的一角硬币上“国”字的测量结果5 2图6 3 单周期条纹投影系统示意图5 3图6 4 相位值与实际高度值之间转换机制的示意图5 3图6 5 量规阶高示意图5 4图6 6 阶高影像图5 4图6 7 阶高三维轮廓重建图5 4图6 8 与图像第1 9 0 行所对应的阶高截面的相位值5 5图6 9 阶高截面线性拟合图5 5图6 一l O 对“V ”型槽的测量结果5 7图6 1 l 与图像第1 4 0 行所对应的“V ”形槽相位值5 7图6 1 2 “V ”型槽的实际测量尺寸5 7图7 一l 微型化探头设计方案6 2图7 2 共光路系统设计方案6 2表格清单表3 一l 光路1 的有关参数3 0表3 2 光路2 的有关参数3 1表3 3 光路3 及光路4 的有关参数3 1表6 1 不同像素位置处的阶差值5 6表6 21 到6 次测量结果5 6表6 36 到1 2 次测量结果5 62独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金把三些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学何论文作者签名德编强签字日期：加厂年钥7 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金魍工些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权盒胆兰些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位敝储签名李了易为签字日期：即f 年嵋月r c p 日学位论文作者毕业厉去向：生产性公司工作单位：中兴通讯股份有限公司南京分公司通讯地址：南京市雨花台区紫荆花路6 8 号导师签名：荔玄，芝，V一签字日期：玉n 眸u 月，o 日电话：0 2 5 5 2 8 7 2 9 0 5邮编：2 1 0 0 1 2致谢能跟随范光照教授做研究，是我一生中的一大幸事。这篇硕士论文从选题到完稿自始至终都是在范老师的辛勤指导下完成的，其中凝聚了范老师大量的心血。论文的顺利完成得益于范老师的大力支持、充分信任和严格要求。实验室优良的科研环境和充足的经费支持为我提供了一个有力的保障；老师在生活上的支持和帮助解除了我的后顾之忧，使我得以全身心的投入到科研中去。老师对我的信任使我有机会将自己的一些想法马上付诸于实践。老师对我的严格要求使我在这近三年的时间里始终保持旺盛的斗志和积极进取的心态，始终尽心竭力的工作，从而得以抓住时间，不断把事情做好。另外，老师渊博的知识、广阔的视野、严谨的态度、忘我的精神、高尚的品格等都将使我终身受益。在此，我向老师表达我最真诚的敬意和谢意。在我实验过程中，多次受到王永红副教授、刘志健老师、党学明博士的指导和帮助，在此深表感谢!在我读研过程中，我的好友王峰、付志文、许平、刘永志、李广军、杨海龙、葛根湖、谭海滨( 按姓氏笔画排列) 等在经济上给予了莫大的支持，使我度过了一个又一