[發明專利]一種基于多相機的非球面面形測量方法

有效

• 申請號: 202110756700.3
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113503830B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 劉旭;潘銀飛
• 申請（專利權）人: 無錫維度投資管理合伙企業（有限合伙）
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種基于多相機的非球面面形測量方法，其特征是應用于由第一相機(1)、第二相機(2)、第三相機(3)、第四相機(4)、第五相機(5)、計算機(6)、待測物體(7)、光學平臺(8)、參考平面(9)所組成的測量系統中，在所述光學平臺(8)上放置有所述待測物體(7)，在所述光學平臺(8)的上方設置有參考平面(9)，在所述參考平面(9)的四個頂角與中心位置分別放置一相機；各個相機分別與計算機(6)連接；

所述非球面面形測量方法包括如下步驟：

步驟1、對五個相機分別與參考平面(9)的相對位置進行標定，得到如式(1)所示的相機坐標系與參考平面坐標系的位置轉換關系式：

X_i＝R_i·P_w+T_i (1)

式(1)中，R_i和T_i分別表示參考平面坐標系到第i個相機坐標系的旋轉矩陣和平移向量；P_w表示參考平面(9)上第w個特征角點的坐標；w∈[1,N]；N表示參考平面(9)上特征角點數量，X_i表示特征角點在第i個相機坐標系中的坐標；i∈[1,5]；

步驟2、利用式(2)確定任意兩個相機坐標系之間的相對位置關系：

式(2)中，表示參考平面坐標系到第j個相機坐標系的旋轉矩陣的逆矩陣，T_j表示參考平面坐標系到第j個相機坐標系的平移向量，X_j表示特征角點在第j個相機坐標系中的坐標，i,j∈[1,5]；i≠j；

利用式(3)和式(4)分別得到第j個相機坐標系到第i個相機坐標系的旋轉矩陣R_ij和平移向量T_ij：

步驟3、五個相機分別采集所述待測物體(7)的編碼圖像，并發送給所述計算機(6)，由所述計算機(6)對編碼圖像進行解調，得到待測物體(7)的表面三維坐標集合；其中，第j個相機系統所采集的編碼圖像得到的待測物體(7)的表面點三維坐標集合記為S_j；

令中心位置處的相機坐標系為參考坐標系，并利用式(5)得到所述待測物體(7)的表面整體三維信息S，從而完成非球面面形整體測量：

S＝R_ij·S_j+T_ij (5)。