[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于織物疵點檢測的快速三維重建方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910069414.9
• 申請日: 2009-06-24
• 公開（公告）號: CN101587082A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋麗梅
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N21/89
• 分類號: G01N21/89
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種應(yīng)用于織物疵點檢測的快速三維重建方法，其特征是，它包括用于獲得織物“骨架”三維坐標(biāo)的雙目視覺攝像機(jī)彩色結(jié)構(gòu)光條方法；用于獲得織物“細(xì)節(jié)”信息的雙陰影恢復(fù)形貌方法；

所述的雙目視覺攝像機(jī)彩色結(jié)構(gòu)光條方法通過光源投射裝置，向被測織物投射一幅固定不變的彩色結(jié)構(gòu)光條；兩個攝像機(jī)通過攝像機(jī)標(biāo)定程序后，實時采集被所述的彩色結(jié)構(gòu)光條投射的織物圖像；通過立體匹配方法獲得所述結(jié)構(gòu)光條投射位置的三維坐標(biāo)信息，作為織物的“骨架”三維坐標(biāo)信息；

所述的雙陰影恢復(fù)形貌方法，包括用于縮小成像范圍的“骨架”分割方法和用于獲得三維坐標(biāo)的朗博體成像逆分析方法。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速三維重建方法，其特征是，它包括如下步驟：

步驟1：啟動光投射程序，所投射的紅色光條將所有光條分為兩個部分，假設(shè)左面部分用0標(biāo)識，右面部分用1標(biāo)識；對于左面的0部分，綠色光條又將0信息分為兩個部分，可分別標(biāo)記為00和01，依次類推，如果有n種顏色，則可以有效的區(qū)分的光條數(shù)為2ⁿ-1條；為了減少顏色信息增多造成的誤判斷，本發(fā)明僅采用有限的幾種容易被攝像機(jī)辨識的顏色信息，不同顏色信息之間交替分開，既能滿足分開不同光條信息的目的，又可以減少光信息識別難度；

步驟2：啟動攝像機(jī)標(biāo)定程序，假設(shè)左攝像機(jī)A坐標(biāo)系為O_aX_aY_aZ_a，假設(shè)右攝像機(jī)B所在的坐標(biāo)系為O_bX_bY_bZ_b，假設(shè)兩個攝像機(jī)之間的旋轉(zhuǎn)矩陣為R，平移矩陣為T，標(biāo)定的公式如公式(1)所示：

xayaza=R·xbybzb+T]]>其中R=rba1rba2rba3rba4rba5rba6rba7rba8rba9]]>T＝[t_bax?t_bay?t_baz]^T????????(1)

式(1)中：

r_ba1-r_ba9為右攝像機(jī)B相對于左攝像機(jī)A的旋轉(zhuǎn)矩陣分量；

t_bax，t_bay，t_baz為右攝像機(jī)B相對于左攝像機(jī)A的平移矩陣分量；

步驟3：計算結(jié)構(gòu)光條所在位置的三維坐標(biāo)，經(jīng)過第二步標(biāo)定后的攝像機(jī)就可以進(jìn)入測量狀態(tài)，放置在不同位置的攝像機(jī)可以從不同視角拍攝結(jié)構(gòu)光條信息，首先需要根據(jù)光條的顏色尋找匹配光條，依據(jù)外極線匹配原則，左攝像機(jī)采集到的光條上的某一點，必然在右攝像機(jī)與之對應(yīng)的光條上能找到匹配點，假設(shè)左攝像機(jī)光條上某點P的斜率為k_a，則與之對應(yīng)的匹配點的斜率k_b可由公式(2)獲得：

kb=tbaz·(rba4+rba5·ka)-tbay·(rba7+rba6·ka)tbax·(rba7+rba8·ka)-tbaz·(rba1+rba2·ka)---(2)]]>

式(2)中：

k_a為左攝像機(jī)采集到的圖像中某光條上的一點P的斜率；

k_b為右攝像機(jī)采集到的圖像中與P點對應(yīng)點的斜率；

r_ba1-r_ba9為右攝像機(jī)B相對于左攝像機(jī)A的旋轉(zhuǎn)矩陣分量；

t_bax，t_bay，t_baz為右攝像機(jī)B相對于左攝像機(jī)A的平移矩陣分量；

重復(fù)執(zhí)行步驟3，則可以獲得所有結(jié)構(gòu)光條所在位置的三維坐標(biāo)，構(gòu)成織物“骨架”三維坐標(biāo)；

步驟4：利用步驟3所獲得的織物“骨架”，將被測織物視場分割為若干個子區(qū)域，并記錄每個子區(qū)域邊界的三維坐標(biāo)信息；

步驟5：利用步驟4分割后的每一個子區(qū)域的內(nèi)部，利用雙陰影恢復(fù)形貌方法，獲得局部點的坐標(biāo)變化關(guān)系；

步驟6：將步驟5所獲得的坐標(biāo)變化關(guān)系與步驟4所獲得“骨架”坐標(biāo)信息進(jìn)行融合，計算全局三維坐標(biāo)，運算完畢。