[發明專利]一種高速結構光三維面形垂直測量方法

有效

• 申請號: 201410828534.3
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104655051B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 蘇顯渝;盧明騰;曹益平
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

1.一種采用投影單幀的結構光的高速三維面形垂直測量方法，其特征在于：通過一正交光柵載體生成正交光柵圖像，所述正交光柵圖像包括水平條紋以及垂直條紋，在結構光投影裝置中采用一個特殊的組合投影鏡頭，該組合投影鏡頭包括一個普通投影鏡頭和一個柱透鏡，組合投影鏡頭將1幀所述正交光柵圖像成像在被測物體上以使所述正交光柵圖像的水平條紋的像面與垂直條紋的像面在投影方向分離，攝像機通過一個半透半反鏡實現攝像機光軸與投影裝置光軸同軸，獲取一幀受物體高度調制的正交光柵圖像，實現三維面形的垂直測量。

2.如權利要求1所述的方法，正交光柵圖像設置在結構光投影裝置中的載體上，該載體包括透明的光學材料或光電器件，所述透明的光學材料包括光學玻璃，所述光電器件包括數字微鏡、液晶顯示器或硅基液晶。

3.如權利要求1所述的方法，組合投影鏡頭中，柱透鏡位于普通投影鏡頭的前面或后面，柱透鏡的母線與正交光柵圖像中某一方向的光柵平行且與另一方向的光柵垂直，柱透鏡的母線與正交光柵的垂直條紋平行。

4.如權利要求1所述的方法，組合投影鏡頭將1幀正交光柵圖像投影在被測物體上時，正交光柵水平條紋的像面與垂直條紋的像面在投影方向上分離，其分離量通過控制柱透鏡的曲率實現調控，使與所需的測量范圍匹配。

5.如權利要求1所述的方法，對采集到的一幀正交光柵圖像進行傅里葉變換、濾波和逆傅立葉變換，得到正交光柵圖像的水平條紋分量與垂直條紋分量的調制度在物體表面的分布，利用事先標定所得的調制度值和高度的對應關系重建物體三維面形，以實現實時的三維重建。