【技术实现步骤摘要】
结构光系统标定方法、装置、结构光系统及存储介质
[0001]本专利技术涉及一种结构光系统标定方法、装置、结构光系统、计算机设备及存储介质，属于工业三维光学测量领域。
技术介绍
[0002]现如今，由于工业生产和制造水平的快速发展，中国对于工业零部件的自动化生产和加工质量提出了更高的要求，这就需要对工业零部件的外形轮廓进行更为精密的测量。作为一种新兴的快速测量方法，基于光栅投影的三维测量技术在实际应用中发展迅速，为数字化三维设计领域提供了新的技术途径。
[0003]标定板作为系统标定必不可少的工具，绝大多数基于平面标定板的系统标定虽然考虑了在相机视场内变换不同位姿进行标定，但未能考虑对视场空间的标定，并且需要人为频繁改变标定板位姿，操作繁琐。
[0004]系统标定主要涉及相机标定和投影仪标定，对于基于条纹投影的单目结构光系统是至关重要的，他决定了相位如何转换为三维几何表示，近年来出现了许多相关的标定方法和研究。作为两种主流的单目结构光标定方法，传统的逆相机法和八参数标定法都需要大量的条纹图像进行相位计算，操作复...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种结构光系统标定方法，其特征在于，所述方法包括：获取经过五频异步相移光栅条纹调制的柱体标定块图像，所述五频异步相移光栅条纹包括五种频率的正弦光栅条纹和一副白光图像；根据柱体标定块图像，对相机进行标定，并利用多频异步相移算法对投影仪进行标定，得到相机和投影仪的相关参数，所述五频异步相移光栅条纹中，主频光栅条纹采用四步相移，其余四种频率光栅条纹采用三步相移。2.根据权利要求1所述的结构光系统标定方法，其特征在于，所述根据柱体标定块图像，对相机进行标定，并利用多频异步相移算法对投影仪进行标定，得到相机和投影仪的相关参数，具体包括：利用柱体标定块图像进行相机标定，得到相机的内参、外参、畸变系数以及重投影误差，并保存每个柱体标定块上的圆点位置信息；利用多频异步相移算法，计算出柱体标定块图像的绝对相位值，并根据每张图像的圆点位置和绝对相位图计算出每个圆点对应的投影仪像点坐标，根据投影仪像点坐标与柱体标定块圆点世界坐标的对应关系，计算投影仪的内参、外参、畸变系数以及重投影误差。3.根据权利要求2所述的结构光系统标定方法，其特征在于，所述五频异步相移光栅条纹中的主频光栅条纹为f1，其余四种频率光栅条纹分别为f2、f3、f4和f5；所述利用多频异步相移算法，计算出柱体标定块图像的绝对相位值，并根据每张图像的圆点位置和绝对相位图计算出每个圆点对应的投影仪像点坐标，具体包括：利用四步相移算法计算主频光栅条纹f1的主值相位，计算公式如下：其中，为待计算的目标相位，I
n
(x,y)为光栅图像任意一点(x,y)的实际光强值；针对其余四种频率光栅条纹f2、f3、f4、f5的主值相位提取，通过三步相移算法计算，计算公式如下：根据不同相移算法获取的主值相位，并通过五频外差算法计算主频光栅条纹f1的绝对相位，计算公式如下：当时，计算公式为：当时，计算公式为：
其中，和φ1分别为主频光栅条纹f1对应的主值相位和展开相位值，和φ2分别为光栅条纹f2对应的主值相位和展开相位值，m
12
为主频光栅条纹f1和光栅条纹f2合成的虚拟叠栅条纹对应的条纹级数，floor(
·
)为向下取整；利用相位展开算法，计算出具有垂直条纹图像的绝对相位图φ
v
(x,y)，若投影仪的分辨率为H
p
×
W
p
，投影图案的条纹数为n
v
，则相机像素(x,y)
T
对应于投影仪平面上的一条垂直线，坐标如下：利用水平条纹图像中提取的绝对相位图，在投影仪平面上找到一条水平线的坐标，如下：其中，φ
h
(x,y)为具有水平条纹图像的绝对相位图，n
h
为投影条纹的水平条纹数。4.根据权利要求1所述的结构光系统标定方法，其特征在于，所述柱体标定块包括三个标定面，其中一个标定面为主标定面，另外两个标定面为侧标定面，每个标定面有9行11列共...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴朝明，曹春阳，颜苏东，吴涵标，张国荣，邓志高，
申请(专利权)人：惠州市微米立科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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