[发明专利]一种小重合视场多目相位偏折测量方法

说明书

本申请提供一种小重合视场多目相位偏折测量装置及方法。前述装置，包括：相位物体、成像系统以及控制计算机；相位物体和成像系统分别通过数据链路与控制计算机连接；相位物体，用于投射第一相位信息；成像系统，用于采集相位物体显示的第二相位信息；控制计算机，用于标定相位物体和成像系统间的几何关系，控制相位物体和成像系统进行运行，获取第二相位信息，并基于几何关系和第二相位信息，生成相位物体中待测曲面的面形。本申请提供的小重合视场多目相位偏折测量装置，可在不需要借助设计面形的先验知识且在待测曲面设计面形未知的情况下，可以借助多目成像系统重合视场以及多目成像系统视场分别对未知曲面进行单独测量或全视场测量。

技术领域

本申请涉及精密视觉测量技术领域，尤其涉及一种小重合视场多目相位偏折测量方法。

背景技术

相位测量偏折术是一种包含较大的动态范围，并且不需要补偿镜就能对自由曲面实现非接触式测量的镜面面形方法。相位测量偏折术分为单目相位测量偏折术与多目相位测量偏折术。

相位测量偏折术的工作原理是，首先，通过相位物体向被测表面投射包含相位信息的结构光编码信息，在该编码信息经被测表面调制并反射后，经成像系统由相机拍摄变形后的结构光编码图样；其次，根据相应解码算法恢复绝对相位信息，获取相机像素与相位物体坐标之间的对应关系；最后，由相机像素、相位物体、待测表面矢高与法矢之间的几何关系及约束条件，获得待测表面面形。常见的单目相位测量术中，使用基于Delaunay三角化与–Trumbore线面求交的手段完成曲面的重建迭代。然而，多目相位偏折术可以通过多个成像系统、相位物体、待测物体矢高与法矢之间的几何关系的约束，计算待测曲面面形。

上述常用的相位测量偏折术存在的缺点或不足包括：实现对被测面形的单目测量，需要借助设计面形的先验知识；同时，尚不存在无需待测曲面设计面形先验知识，就可以对多目成像系统重合视场以及多目成像系统视场分别进行单独测量或全视场测量的技术。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本申请的实施例提供一种小重合视场多目相位偏折测量方法。

本申请提供一种小重合视场多目相位偏折测量装置，包括：相位物体、成像系统以及控制计算机；

所述相位物体和所述成像系统分别通过数据链路与所述控制计算机连接；

所述相位物体，用于投射第一相位信息；

所述成像系统，用于采集所述相位物体显示的所述第二相位信息；

所述控制计算机，用于标定所述相位物体和所述成像系统间的几何关系，控制所述相位物体和所述成像系统进行运行，获取所述第二相位信息，并基于所述几何关系和所述第二相位信息，生成所述相位物体中待测曲面的面形。

根据本申请提供的一种小重合视场多目相位偏折测量装置，所述相位物体的数量不少于一个。

根据本申请提供的一种小重合视场多目相位偏折测量装置，所述相位物体包括：平面相位物体和/或带有面形的曲面相位物体。

根据本申请提供的一种小重合视场多目相位偏折测量装置，所述相位物体投射的所述第一相位信息包括：可见光信息、红外光信息和 /或紫外光信息。

根据本申请提供的一种小重合视场多目相位偏折测量装置，所述成像系统的数量不少于两个，且所述成像系统间存在视场重合。

根据本申请提供的一种小重合视场多目相位偏折测量装置，所述成像系统包括：非远心成像系统和/或远心成像系统。

本申请还提供一种小重合视场多目相位偏折测量方法，用于上述任一项所述的小重合视场多目相位偏折测量装置，包括：

标定相位物体和成像系统间的几何关系；

控制所述相位物体投射第一相位信息，控制所述成像系统采集所述相位物体显示的第二相位信息；