[发明专利]一种三维成像系统的标定方法

摘要

本发明公开一种三维成像系统的标定方法，该方法包括：1设计标定平板为白色，并具有漫反射表面，同时在标定平板上设计有正方形矩阵式排布的黑色圆环标识，且相邻标识之间的中心距相等；2放置标定平板于测量场中的任意不同位置，并在每个放置位置投影具有最佳条纹个数的非均匀正弦光栅条纹到标定平板的表面，然后采集和计算出黑色圆环标识内部每个白色像素点的绝对相位；3从相应绝对相位图中提取出各个标识的中心点位置，求得标定平板在各个放置位置时标识的相对深度；4建立一个高阶多项式(A)，表达绝对相位和相对深度之间的关系：5利用所标定的多项式系数，转换绝对相位到实际的深度数据，完成三维成像系统的标定。

主权项

一种三维成像系统的标定方法，该方法包括：(1)设计标定平板，标定平板为白色，并具有漫反射表面，同时在标定平板上设计有正方形矩阵式排布的黑色圆环标识，且相邻标识之间的中心距相等；(2)放置所述标定平板于测量场中的任意不同位置，并在每个放置位置投影具有最佳条纹个数的非均匀正弦光栅条纹到所述标定平板的表面，然后采集每个放置位置的条纹图像；进而从采集的条纹图像中计算出黑色圆环标识内部每个白色像素点的绝对相位；(3)对于在测量场中不同放置位置的标定平板，从相应的绝对相位图中提取出各个标识的中心点位置，利用标识间的已知距离和CCD相机的标定方法，求解出标定平板在各个放置位置时标识的空间坐标；变换所有空间坐标到同一相机坐标系统中，求得标定平板在各个放置位置时标识的相对深度；(4)建立一个高阶多项式(A)，用于表达所述绝对相位和相对深度之间的关系：Δz＝anΔφn+an‑1Δφn‑1+...+a1Δφ1+a0          (A)式中，Δz是相对参考平面的深度；Δφ是绝对相位值；an，an‑1，…，a1，a0是待求解的多项式系数；n是多项式的级次；利用所得到的标识中心点的绝对相位和深度，求解多项式的系数；(5)利用所标定的多项式系数，转换绝对相位到实际的深度数据，完成三维成像系统的标定。