[发明专利]一种基于结构光三维测量系统的CCD相机非线性度标定方法

权利要求书

1.一种基于结构光三维测量系统的CCD相机非线性度标定方法，其特征在于：采用以下步骤：

步骤1：在暗室环境下，使用投影仪向标准白色平板投射N组亮度符合线性分布的标准图像；

步骤2：调整CCD相机，并分别采集步骤1投射的N组标准图像；

步骤3：对步骤2采集的图像进行处理，得到N组采集图像的灰度值，并根据N组标准图像灰度值和N组采集图像灰度值，绘制标准图像灰度——相机采集图像灰度分布曲线；

步骤4：根据步骤3得到的标准图像灰度——相机采集图像灰度分布曲线，确定CCD相机非线性度的计算范围I_min～I_max：I_min和I_max分别为标准图像灰度——相机采集图像灰度分布曲线的近似线性区域中的采集图像灰度最小值及采集图像灰度最大值；

步骤5：在步骤4选定的计算范围内对标准图像灰度——相机采集图像灰度分布曲线进行线性拟合；

步骤6：依据非线性度公式分析计算CCD相机的非线性度η；其中非线性度公式为：

η=|Im′-Im|maxImax-Imin×100%,Im∈[Imin,Imax]]]>

其中|I′_m-I_m|_max表示在计算范围I_min～I_max内，拟合出的图像灰度I′_m与实际采集图像灰度I_m偏差的最大值。

2.根据权利要求1所述一种基于结构光三维测量系统的CCD相机非线性度标定方法，其特征在于：步骤1中通过Matlab软件生成256张标准图像，每张图像的灰度值对应0～255中一个值，共得到256组标准图像，其中第i组标准图像的灰度值P_i=i-1，i=1，2，3，……，256。

3.根据权利要求2所述一种基于结构光三维测量系统的CCD相机非线性度标定方法，其特征在于：步骤1中投影仪选择DLP LightCrafter2.0投影开发组件，投影仪在Pattern Sequence模式下投射图像。

4.根据权利要求2所述一种基于结构光三维测量系统的CCD相机非线性度标定方法，其特征在于：步骤2中，对步骤1的256组标准图像进行采集，每组标准图像采集MX张；在步骤3中，对采集的256组图像分别进行处理，其中对第m组图像的处理过程为：计算第m组图像中每张图像的灰度平均值，取出现次数最多的灰度平均值作为第m组图像的灰度值I_m。

5.根据权利要求1所述一种基于结构光三维测量系统的CCD相机非线性度标定方法，其特征在于：步骤5中依据关系式I′_m=K×P+B，以最小二乘法对标准图像灰度——相机采集图像灰度分布曲线进行拟合，其中K为线性斜率，P表示入射光强度，B表示环境光强度。