[发明专利]一种基于激光散斑多视点三维数据测量方法及系统

说明书

本发明适用于图像处理领域，提供了一种基于激光散斑多视点三维数据测量方法及系统，方法包括：步骤A、利用测量网标定技术预标定激光散斑发射与采集装置的多视点间的位姿数据及单视点的双目标定数据，步骤B、利用散斑相关方法搜索激光散斑发射与采集装置采集的激光射向被测物体后反射的散斑图像的对应点，步骤C、利用双目立体视觉原理对搜索到的对应点，及与对应点对应的双目标定数据进行计算，重建物体表面轮廓三维点云，步骤D、利用位姿数据对物体表面轮廓三维点云进行融合叠加，得到多视点三维数据。由于可以通过上述方法一次性的获取到全部的数据，测量过程简单方便，测量速度快。

技术领域

本发明属于图像处理领域，尤其涉及基于激光散斑多视点三维数据测量方法及系统。

背景技术

现有的三维数据测量方法多为条纹投影重建方法，具有图像处理高精度和处理效率快的特点，但由于该方法需要向物体投射多幅图像，在获取待测物体的数据时，很难一次性的获取到全部的数据，需要进行多次的获取，测量过程繁琐。

发明内容

本发明实施例提供一种基于激光散斑多视点三维数据测量方法及系统，旨在解决现有技术中由于在获取待测物体的数据时，很难一次性的获取到全部的数据，需要进行多次的获取，测量过程繁琐的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于激光散斑多视点三维数据测量方法，所述基于激光散斑多视点三维数据测量方法包括：

步骤A、利用测量网标定技术预标定激光散斑发射与采集装置的多视点间的位姿数据及单视点的双目标定数据；

步骤B、利用散斑相关方法搜索所述激光散斑发射与采集装置采集的激光射向被测物体后反射的散斑图像的对应点；

步骤C、利用双目立体视觉原理对搜索到的对应点，及与所述对应点对应的双目标定数据进行计算，重建物体表面轮廓三维点云；

步骤D、利用所述位姿数据对所述物体表面轮廓三维点云进行融合叠加，得到所述多视点三维数据。

进一步的，所述步骤B包括：

利用去零值归一化互相关方法计算所述散斑图像中的右图像目标窗口的像素的相关系数；

将所述相关系数中的极值点确定为所述散斑图像中的左图像目标窗口的对应点；

采用灰度约束对所述左图像目标窗口的对应点进行限制，并对进行限制后的对应点进行搜索，以确定所述散斑图像的对应点。

进一步的，所述步骤A包括：

利用双目立体视觉原理确定标靶点三维点云；

对所述标靶点三维点云进行点云粗配准处理，得到粗配准参数旋转矩阵R和粗配准参数平移矩阵T；

利用迭代最近点算法，对所述粗配准参数旋转矩阵R和粗配准参数平移矩阵T进行点云精配准处理，得到精配准参数旋转矩阵R_a和精配准参数平移矩阵T_a；

将所述精配准参数旋转矩阵R_a和精配准参数平移矩阵T_a确定为所述多视点间的位姿数据。

进一步的，所述步骤B之前还包括：

利用散斑区域提取法及极线矫正法对所述激光散斑发射与采集装置采集的散斑图像进行预处理。

进一步的，所述步骤D包括：

利用预设的三维点云融合方程及所述位姿数据，对所述物体表面轮廓三维点云进行视点变换；

利用预设的点云叠加方程，将视点变换后的物体表面轮廓三维点云进行叠加，得到所述多视点三维数据；