[发明专利]一种基于辅助特征点的双目相位偏折测量方法及装置

说明书

本发明涉及双目相位偏折测量领域，尤其涉及一种基于辅助特征点的双目相位偏折测量方法及装置，所述一种基于辅助特征点的双目相位偏折测量方法包括：S1、调整第一相机、第二相机、屏幕、基础特征点与待测物体至测量位置；S2、利用所述第一相机采集待测物体的相移图像得到第一相机的屏幕像素点；S3、利用所述第二相机获取待测物体对应初始特征点的法向量；S4、利用所述第一相机的屏幕像素点与待测物体对应初始特征点的法向量得到待测物体的测量特征点；S5、利用所述待测物体的测量特征点得到待测物体的测量结果，减轻屏幕平面度对检测精度的影响，提高传统双目相位偏折测量技术的鲁棒性，并在一定程度上减轻重量，简化结构。

技术领域

本发明涉及双目相位偏折测量领域，具体涉及一种基于辅助特征点的双目相位偏折测量方法及装置。

背景技术

随着工业制造技术的发展，对工业自动化检测也提出了更高的要求，高反表面是一类特殊器件，常被应用于光学领域作为反射器件，其中典型代表包括HUD，短焦投影反射镜等。由于这类表面光学特征相对复杂，同时对检测精度要求很高，因此这类器件检测相对困难。传统检测手段有轮廓仪，三坐标测量仪等，但是这类检测手段耗时严重，不满足工业级批量检测需求。

相位偏折测量技术是一种可用于高反表面高精度测量的视觉测量技术，其测量精度可与干涉仪对标，是此类高反器件高精度检测的一类有效手段。其中双目相位偏折测量技术是一类结构简单，可适用于复杂表面的测量技术，得到的广泛的研究。然而，传统双目相位偏折测量技术存在一些缺陷，一方面，双目相机需要有一定的夹角以保证双目重构的精度，因此要求屏幕尺寸需要相对比较大，而大尺寸屏幕一方面会增加系统重量，另一方面会由于表面折射等因素影响检测精度，同时大尺寸屏幕也更容易受到重力影响而发生变形，从而影响检测精度。河北工业大学张宗华等人提出一种基于曲面屏的相位偏折测量技术，能够在一定程度上减小屏幕尺寸，然而这种方法中曲面屏又会成为一个不可控因素影响检测精度。

综上，亟需提出一种检测手段，能够解决传统双目相位偏折测量技术灵活性差，测量鲁棒性差等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于辅助特征点的双目相位偏折测量方法及装置，通过设置辅助特征点，实现了双目位条件下对待测物体的高精度测量。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于辅助特征点的双目相位偏折测量方法，包括：

S1、调整第一相机、第二相机、屏幕、基础特征点与待测物体至测量位置；

S2、利用所述第一相机采集待测物体的相移图像得到第一相机的屏幕像素点；

S3、利用所述第二相机获取待测物体对应初始特征点的法向量；

S4、利用所述第一相机的屏幕像素点与待测物体对应初始特征点的法向量得到待测物体的测量特征点；

S5、利用所述待测物体的测量特征点得到待测物体的测量结果。

优选的，所述调整第一相机、第二相机、屏幕、基础特征点与待测物体至测量位置包括：

调整所述第一相机与第二相机的间距均大于待测物体与第一相机、第二相机的距离的三分之一；

调整屏幕的倾斜角度至屏幕在待测物体中对应的虚像正对第一相机；

调整基础特征点至基础特征点在待测物体中对应的虚像正对第二相机。

优选的，利用所述第一相机采集待测物体的相移图像得到第一相机的屏幕像素点包括：

利用所述第一相机采集屏幕中待测物体正弦条纹序列的相移图像；

利用所述待测物体正弦条纹序列的相移图像进行解相位处理得到第一相机像素点对应的第一相机的屏幕像素点。