[发明专利]基于双目光度立体视觉的三维测量方法及设备

说明书

本发明提供了一种基于双目光度立体视觉的三维测量方法及设备，包括：对双目结构光的光源方向和位置进行标定，投影仪投射光栅触发相机进行拍照，采集光栅编码图像，解码光栅编码图像，确定左右相机亚像素对应关系；控制光源依次点亮，触发左侧相机和右侧相机采集不同光源照射下的图像，获取左侧相机拍摄图像的第一梯度值与第一像素灰度值及右侧相机拍摄图像的第二梯度值与第二像素灰度值；对右侧相机的第二梯度值进行插值得到第三梯度值，根据所述左右相机亚像素对应关系，确定左右相机之间的旋转变换矩阵，以及第三梯度值与第一梯度值之间的联系；根据第三梯度值或第一梯度值，对待测物体进行三维重建。本发明可以对表面微观裂纹进行检测。

技术领域

本发明实施例涉及物体三维检测技术领域，尤其涉及一种基于双目光度立体视觉的三维测量方法及设备。

背景技术

当前，光视觉技术广泛应用于逆向建模、文物修复和三维检测项目中。但是由于结构光测量方法细节捕捉能力较弱，无法对物体表面的微观裂纹进行分析检测，且由于绝对测量精度低，无法胜任高精度测量场合。因此，开发一种基于双目光度立体视觉的三维测量方法及设备，可以有效克服上述相关技术中的缺陷，就成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种基于双目光度立体视觉的三维测量方法及设备。

第一方面，本发明的实施例提供了一种基于双目光度立体视觉的三维测量方法，包括：对双目结构光的光源方向和位置进行标定，投影仪投射光栅触发相机进行拍照，采集光栅编码图像，解码光栅编码图像，确定左右相机亚像素对应关系；控制光源依次点亮，触发左侧相机和右侧相机采集不同光源照射下的图像，获取左侧相机拍摄图像的第一梯度值与第一像素灰度值，并获取右侧相机拍摄图像的第二梯度值与第二像素灰度值；对右侧相机的第二梯度值进行插值得到第三梯度值，根据所述左右相机亚像素对应关系，确定左右相机之间的旋转变换矩阵，以及第三梯度值与第一梯度值之间的联系；根据第三梯度值或第一梯度值，对待测物体进行三维重建。

在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于双目光度立体视觉的三维测量方法，所述获取左侧相机拍摄图像的第一梯度值与第一像素灰度值，包括：

其中，为左侧相机拍摄的图像的第i个像素点的第一像素灰度值；ρ为反照率；L₁为光源在左侧相机方向中组成的矩阵；N₁为第i个像素点的第一梯度值；T为转置矩阵标记。

在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于双目光度立体视觉的三维测量方法，所述并获取右侧相机拍摄图像的第二梯度值与第二像素灰度值，包括：

其中，为右侧相机拍摄的图像的第i个像素点的第二像素灰度值；L₂为光源在右侧相机方向中组成的矩阵；N₂为第i个像素点的第二梯度值。

在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于双目光度立体视觉的三维测量方法，所述对右侧相机的第二梯度值进行插值得到第三梯度值，包括：