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一种快速全方位三维测量方法技术

技术编号:26727643 阅读:41 留言:0更新日期:2020-12-15 14:26
本发明专利技术公开了一种快速全方位三维测量方法,包括环绕被测物体交错布置的三个投影仪和三个相机;所述测量方法包括:(1)设计不同投影仪的投影相移光栅,三个投影仪所投影的光栅颜色分别为红色、绿色和蓝色;(2)获取三组红蓝、红绿、绿蓝的叠加相移光栅;(3)采用红蓝、红绿、绿蓝叠加相移光栅分离方法对得到的三组彩色叠加相移光栅中的叠加相移光栅进行光栅分离,并求解得到相应的主相位,用于实现被测物体的三维测量。本发明专利技术三个投影仪同时投影带有相位的光栅,三个相机同时采集被测物体相位,从而实现快速全方位的被测物体主相位求取;通过相机的三通道分离方法,分离叠加相移光栅,从而求得被测物体全方位完成的相位信息。

【技术实现步骤摘要】
一种快速全方位三维测量方法
本专利技术涉及基于结构光视觉的全方位三维测量,特别涉及一种基于三相机三投影仪结构光视觉三维测量中对被测物体进行快速全方位三维测量的方法。
技术介绍
相机把世界局限在二维坐标中,其拍摄过程丢失了物体的深度信息。物体的三维重构技术就是增加三维信息,是现代科技的关键技术之一。这个技术在考古、人脸识别、远程课堂、三维检测、远程医疗、三维远程通话、三维人脸支付、三维人脸门禁、三维文物修复、三维显微技术、超高速三维采集等方面都得到了广泛的应用。总而言之,3D传感技术能改变世界。中国智能制造2025中明确写道,用信息化和工业化两化深度融合来引领制造业的发展。三维传感作为智能制造中一项关键性信息输入环节,使机器感知世界,是一切制造的自动化、智能化、再创造化的新起点,是国家战略的要求。而在其中,光学三维测量技术因其拥有无接触、分辨率高、量程大、速度快以及自动化程度高等一系列特点,日益受到工业和研发人员的重视。光学三维测量技术在获取被测物体三维数据上面已经成为目前应用最为广泛、发展最为迅速、普及程度最高、最具有发展前景的的方法之一。...

【技术保护点】
1.一种快速全方位三维测量方法,其特征在于,所述测量方法所采用的全方位结构光视觉三维测量系统包括第一投影仪(1)、第二投影仪(2)、第三投影仪(3)、第一相机(4)、第二相机(5)和第三相机(6),所述第一投影仪(1)、所述第二投影仪(2)和所述第三投影仪(3)环绕被测物体(7)间隔布置;所述第一相机(4)设置在所述第一投影仪(1)和所述第二投影仪(2)之间,能采集到部分所述第一投影仪(1)所投影的相移光栅和部分所述第二投影仪(2)所投影的相移光栅;所述第二相机(5)设置在所述第一投影仪(1)和所述第三投影仪(3)之间,能采集到部分所述第一投影仪(1)所投影的相移光栅和部分所述第三投影仪(3)...

【技术特征摘要】
1.一种快速全方位三维测量方法,其特征在于,所述测量方法所采用的全方位结构光视觉三维测量系统包括第一投影仪(1)、第二投影仪(2)、第三投影仪(3)、第一相机(4)、第二相机(5)和第三相机(6),所述第一投影仪(1)、所述第二投影仪(2)和所述第三投影仪(3)环绕被测物体(7)间隔布置;所述第一相机(4)设置在所述第一投影仪(1)和所述第二投影仪(2)之间,能采集到部分所述第一投影仪(1)所投影的相移光栅和部分所述第二投影仪(2)所投影的相移光栅;所述第二相机(5)设置在所述第一投影仪(1)和所述第三投影仪(3)之间,能采集到部分所述第一投影仪(1)所投影的相移光栅和部分所述第三投影仪(3)所投影的相移光栅;所述第三相机(6)设置在所述第二投影仪(2)和所述第三投影仪(3)之间,能采集到部分所述第二投影仪(2)所投影的相移光栅和部分所述第三投影仪(3)所投影的相移光栅;
所述测量方法包括以下步骤:
步骤1,对所述第一投影仪(1)所需投影的相移光栅、所述第二投影仪(2)所需投影的相移光栅和所述第三投影仪(3)所需投影的相移光栅进行设计,其中,所述第一投影仪(1)、第二投影仪(2)和第三投影仪(3)所投影的光栅颜色中,其中一个投影仪所投影的光栅颜色为红色、一个投影仪所投影的光栅颜色为绿色、另一个投影仪所投影的光栅颜色为蓝色;
步骤2,基于所设计的相移光栅,所述第一投影仪(1)、所述第二投影仪(2)和所述第三投影仪(3)依照任意投影时序依次同时对被测物体(7)进行光栅投影,在被测物体(7)上形成三组彩色叠加相移光栅,所述三组彩色叠加相移光栅分为由所述第一投影仪(1)和所述第二投影仪(2)投影形成的第一组彩色叠加相移光栅、由所述第一投影仪(1)和所述第三投影仪(3)投影形成的第二组彩色叠加相移光栅和由所述第二投影仪(2)和所述第三投影仪(3)投影形成的第三组彩色叠加相移光栅;并采用所述第一相机(4)、所述第二相机(5)和所述第三相机(6)同时对三组彩色叠加相移光栅进行采集,其中,所述第一相机(4)采集第一组彩色叠加相移光栅,所述第二相机(5)采集第二组彩色叠加相移光栅,所述第三相机(6)采集第三组彩色叠加相移光栅;
步骤3,采用红蓝、红绿、绿蓝叠加相移光栅分离方法对得到的第一组彩色叠加相移光栅、第二组彩色叠加相移光栅和第三组彩色叠加相移光栅中的叠加相移光栅进行光栅分离,得到一组由所述第一相机(4)获取的所述第一投影仪(1)所投影的相移光栅命名为光栅分离后第一组相移光栅、一组由所述第一相机(4)获取的所述第二投影仪(2)所投影的相移光栅命名为光栅分离后第二组相移光栅、一组由所述第二相...

【专利技术属性】
技术研发人员:李一鸣张福民曲兴华张园钧
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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