[發明專利]一種同軸心距等光流折反射相機測距系統的三維重建方法

有效

• 申請號: 201410362762.6
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104200514B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 項志宇;馬子昂
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林超

1.一種同軸心距等光流折反射相機測距系統的三維重建方法，其特征在于：

該相機測距系統包括同軸相對放置的旋轉體鏡面和透視相機，旋轉體鏡面的中心對稱軸和透視相機的光軸共線，且旋轉體鏡面的頂點與透視相機光心之間的距離固定，被測物體置于旋轉體鏡面的下方，被測物體空間點的入射光線經鏡面反射成像到透視相機的成像平面，旋轉體鏡面具有等光流特性的鏡面輪廓；該三維重建方法包括以下步驟：

1)以透視相機光心為原點建立xyz坐標系，z軸正方向與透視相機光心指向鏡面中心軸的方向相同，x軸方向位于水平面，y軸正方向為豎直向上；

2)根據被測物體空間點A在相機成像平面上的成像A’到相機成像平面中心的距離η和透視相機的鏡頭焦距f得到對應于被測物體空間點A的反射光線與水平面之間的夾角θ；并由反射光線的方向和旋轉體鏡面的鏡面輪廓，根據Snell反射定律得到入射光線與水平面的夾角β以及反射點的位置r₀(x₀,y₀,z₀)，x₀、y₀、z₀分別為入射光線與鏡面輪廓交點的三維坐標；

3)對被測物體的各個空間點進行測距，得到被測物體空間點到相機光軸的軸心距h；

4)將步驟3)中得到的被測物體空間點A到相機光軸的軸心距h代入以下公式計算得到被測物體空間點A的三維坐標信息，實現三維重建：

x_A＝h·sinα

y_A＝h·cosα

zA=cotβ·(h-x02+y02)+z0]]>

其中，x_A、y_A、z_A分別為重建后的被測物體空間點的三維坐標，α為被測物體空間點在相機成像平面的成像和其中心的連線與豎直方向的夾角，β為由被測物體空間點的入射光線與水平面的夾角。