[发明专利]基于光束平差原理的条纹投影三维测量系统及其标定方法

摘要

本发明属于三维数字成像及造型领域，提供了一种基于光束平差原理的条纹投影三维测量系统的标定方法，包括：步骤A，在每个方位下采集标靶相应的纹理图和变形条纹图；步骤B，对纹理图进行处理以实现基准点的亚像素定位，对变形条纹图进行相位解调以确定与标靶中的每一个基准点所对应的两个同名点；步骤C，分别对相机和投影仪进行初始标定，得到系统标定参数的初值；步骤D，利用三维测量系统的刚体不变性和光束平差原理构造新的误差函数进行参数优化实现精确标定。本发明提供的标定方法具有较高的可靠性，对标靶制作时的基准点定位误差有较高的容忍度，极大地降低了对标靶加工精度的要求，减少了标靶的制作成本，有利于现场标定的推广应用。

主权项

一种基于光束平差原理的条纹投影三维测量系统的标定方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤A，将表面印有已知三维坐标的基准点的平面标靶摆放为不同的方位，在每个方位下由投影仪先后对标靶进行均匀光照明和投射相移加变频的正弦条纹序列，并在每个方位下由相机采集相应的纹理图和变形条纹图；步骤B，对步骤A采集到的纹理图进行处理以获得基准点在相机中的像点，对步骤A采集到的变形条纹图进行相位解调，根据解调结果与所述基准点在相机中的像点确定与标靶中的每一个基准点所对应的两个同名点；所述两个同名点分别为所述基准点在待标定的相机中的像点和在待标定的投影仪中的像点；步骤C，根据已知的基准点的三维坐标和步骤B中得到的与该基准点所对应的两个同名点，分别对相机和投影仪进行初始标定，得到系统标定参数的初值；步骤D，利用三维测量系统的刚体不变性和光束平差原理构造新的误差函数，利用所述误差函数对步骤C中标定的初始系统参数进行全局优化实现精确标定。