一种沙姆成像远心投影三维测量系统及其校准方法技术方案

技术编号:41731005 阅读:90 留言:0更新日期:2024-06-19 12:52
本发明专利技术公开了一种沙姆成像远心投影三维测量系统及其校准方法,构建沙姆成像投影模型和远心投影模型;采集包括白光投影、水平条纹图案和竖直条纹图案图像;提取出标定板每个圆心的图像坐标;得到每个圆心的图像坐标的水平方向和竖直方向的绝对相位值,获得投影仪圆心坐标;通过构建的沙姆成像投影模型对相机畸变进行校正;通过构建的远心投影模型对远心投影仪标定及参数优化;对标定及参数优化的远心投影仪进行相机与远心投影仪的相对位姿关系确定及优化;根据相机和投影仪各自与世界坐标的对应关系,获得远心投影仪三维坐标点。通过在远心系统标定和计算投影仪到相机的位姿关系中采用非线性优化,进一步减小校准误差,从而提高系统标定的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表面结构三维测量,特别是一种沙姆成像远心投影三维测量系统及其校准方法


技术介绍

1、近些年来,由于精密制造和集成化技术的发展,大量工业产品设计往高精度和微小化方向发展,因此,机械加工和制造标准必须满足更加严格的约束。三维测量作为一种获取表面结构的方法,可以满足现代工业对三维数据等更多细节的检测要求,目前主流的非接触式光学三维测量方法有结构光投影法、散焦恢复形状法、激光线扫法和飞行时间法等。条纹投影轮廓术作为结构光投影法的一种,利用了正弦相位编码的高空间分辨率的特点,可以实现高精度、高分辨率的三维形状测量,并且其对环境光照和表面反射率引起的相位噪声具有更强的鲁棒性,因此在工业测量中得到了广泛的应用。

2、由于远心镜头具有畸变低、高分辨率、无透视误差、放大倍率恒定、景深大等优点,近几年来,远心镜头已成为结构光系统重建小尺寸物体的重要手段之一。目前使用远心透镜的条纹投影三维测量系统存在的问题主要有以下两方面。

3、一方面,由于几乎所有系统的投影仪与相机都呈一定角度布置,这使得相机或投影仪在倾斜拍摄或投影物体时的有效景深范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种沙姆成像远心投影三维测量校准方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的沙姆成像远心投影三维测量校准方法,其特征在于,沙姆成像投影模型为:

3.根据权利要求1所述的沙姆成像远心投影三维测量校准方法,其特征在于,远心投影模型为:

4.根据权利要求1所述的沙姆成像远心投影三维测量校准方法,其特征在于,对应与投影仪中的圆心坐标为:

5.根据权利要求1所述的沙姆成像远心投影三维测量校准方法,其特征在于,通过构建的沙姆成像投影模型对相机畸变进行校正,包括:

6.根据权利要求1所述的沙姆成像远心投影三维测量校准方法,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种沙姆成像远心投影三维测量校准方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的沙姆成像远心投影三维测量校准方法,其特征在于,沙姆成像投影模型为:

3.根据权利要求1所述的沙姆成像远心投影三维测量校准方法,其特征在于,远心投影模型为:

4.根据权利要求1所述的沙姆成像远心投影三维测量校准方法,其特征在于,对应与投影仪中的圆心坐标为:

5.根据权利要求1所述的沙姆成像远心投影三维测量校准方法,其特征在于,通过构建的沙姆成像投影模型对相机畸变进行校正,包括:

6.根据权利要求1所述的沙姆成像远心投影三维测量校准方法,其特征在于,通过构...

【专利技术属性】
技术研发人员:张国锋姚潜杨树明马文浩邓惠文
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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