[發(fā)明專利]一種相位測量偏折術(shù)的標(biāo)定優(yōu)化方法、裝置及計算機(jī)設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010935166.8
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112082512B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋展
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳廣成創(chuàng)新技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 廣州本諾知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44574
• 代理人: 梁鵬釗

本發(fā)明實施例提供了一種相位測量偏折術(shù)的標(biāo)定優(yōu)化方法、裝置及計算機(jī)設(shè)備，應(yīng)用于相位測量偏折術(shù)系統(tǒng)，所述相位測量偏折術(shù)系統(tǒng)包括顯示屏、相機(jī)以及標(biāo)定物或待測物，所述顯示屏、相機(jī)以及標(biāo)定物或待測物在空間上形成預(yù)設(shè)角度，包括：獲取標(biāo)定內(nèi)參數(shù)及標(biāo)定外參數(shù)；建立所述標(biāo)定物的一個或多個誤差函數(shù)；通過所述一個或多個誤差函數(shù)對所述標(biāo)定內(nèi)參數(shù)及標(biāo)定外參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的標(biāo)定內(nèi)參數(shù)及標(biāo)定外參數(shù)；通過簡單的優(yōu)化參照物，實現(xiàn)系統(tǒng)標(biāo)定參數(shù)的精度的顯著提升，得到高精度的標(biāo)定參數(shù)，提高PMD系統(tǒng)的測量精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種相位測量偏折術(shù)的標(biāo)定優(yōu)化方法、一種相位測量偏折術(shù)的標(biāo)定優(yōu)化裝置、一種計算機(jī)設(shè)備和一種存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

近幾年來曲面玻璃的應(yīng)用越來越廣泛，如手機(jī)3D玻璃蓋板，電視、電腦曲面屏等；曲面玻璃在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量管控也越來越受到人們的關(guān)注。然而曲面玻璃材質(zhì)具有類鏡面反射效果，且表面特征點少，正因為這些特殊性，傳統(tǒng)的三維重建方法如雙目視覺、傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)光方法都難以滿足要求。基于相位測量偏折術(shù)(PMD，Phase?MeasuringDeflectometry)的技術(shù)可以很好的應(yīng)用于曲面玻璃的面形測量中，其利用了玻璃的鏡面反射特性，在系統(tǒng)中加入一個顯示屏用來顯示正弦條紋，然后觀察曲面玻璃的中條紋反射的形變來估計玻璃的面形。在PMD測量系統(tǒng)中，相機(jī)、顯示屏、參考面的標(biāo)定很重要，標(biāo)定精度直接影響了玻璃測量的精度。

對于PMD這種高精度三維測量技術(shù)來說(理論上z軸方向可達(dá)納米級)，標(biāo)定精度對測量精度影響很大，倘若標(biāo)定參數(shù)不夠準(zhǔn)確，會對梯度的求解產(chǎn)生較大誤差，以至于后續(xù)積分算法求解的點云數(shù)據(jù)會有更大誤差，因此PMD系統(tǒng)的參數(shù)標(biāo)定成為整個測量系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。目前，PMD系統(tǒng)的標(biāo)定方法一般是利用傳統(tǒng)的方法標(biāo)定相機(jī)內(nèi)參數(shù)，在參考面和顯示屏上顯示棋盤格，檢測角點，根據(jù)角點坐標(biāo)結(jié)合相機(jī)內(nèi)參數(shù)和三角測量原理估計參考面和顯示屏相對于相機(jī)的旋轉(zhuǎn)矩陣和平移向量，即外參數(shù)。對于這些參數(shù)的求解都有成熟的算法來解決，然而對于整個測量系統(tǒng)而言，標(biāo)定參數(shù)需要進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化來得到來提高測量的精度。現(xiàn)有的優(yōu)化方法一般是對相位求解誤差，顯示屏伽馬非線性誤差等方面的誤差消除；

目前，相位偏折術(shù)測量的標(biāo)定主要采用傳統(tǒng)的方法標(biāo)定相機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，但是受到標(biāo)定板角點檢測以及相機(jī)噪聲等因素影響，標(biāo)定參數(shù)精度較低，導(dǎo)致三維重建結(jié)果誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，提出了本發(fā)明實施例以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種相位測量偏折術(shù)的標(biāo)定優(yōu)化方法、一種相位測量偏折術(shù)的標(biāo)定優(yōu)化裝置、一種計算機(jī)設(shè)備和一種存儲介質(zhì)。

為了解決上述問題，本發(fā)明實施例公開了一種相位測量偏折術(shù)的標(biāo)定優(yōu)化方法，應(yīng)用于相位測量偏折術(shù)系統(tǒng)，所述相位測量偏折術(shù)系統(tǒng)包括顯示屏、相機(jī)以及標(biāo)定物或待測物，所述顯示屏、相機(jī)以及標(biāo)定物或待測物在空間上形成預(yù)設(shè)角度，包括：

獲取標(biāo)定內(nèi)參數(shù)及標(biāo)定外參數(shù)；

建立所述標(biāo)定物的一個或多個誤差函數(shù)；

通過所述一個或多個誤差函數(shù)對所述標(biāo)定內(nèi)參數(shù)及標(biāo)定外參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的標(biāo)定內(nèi)參數(shù)及標(biāo)定外參數(shù)。

優(yōu)選地，所述標(biāo)定物包括第一標(biāo)定物，其中，所述第一標(biāo)定物包括高精度的表面反射鏡，所述方法還包括：

獲取所述優(yōu)化后的標(biāo)定內(nèi)參數(shù)及標(biāo)定外參數(shù)下所述第一標(biāo)定物的第一條紋圖案；

獲取所述優(yōu)化后的標(biāo)定內(nèi)參數(shù)及標(biāo)定外參數(shù)下所述待測物的第二條紋圖案；

計算出所述第一條紋圖案與所述第二條紋圖案之間的相位差；

通過所述相位差計算得到所述待測物的梯度積分；

由所述梯度積分計算獲得所述待測物的三維模型。

優(yōu)選地，所述獲取標(biāo)定內(nèi)參數(shù)及標(biāo)定外參數(shù)，包括：