[发明专利]面扫描三维测量系统精度的实时调整方法

权利要求书

1.一种面扫描三维测量系统精度的实时调整方法，所述面扫描三维测量系统包括投影仪、第一相机和第二相机，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对第一相机和第二相机，均在垂直和水平方向运用多频外差方法解相得到相位图；

(2)在第一相机的相位图上划分虚拟网格选取采样点，然后根据相位值约束进行相位匹配，找到第二相机的相位图上的对应点；

(3)舍弃第一相机图像平面上的误匹配点；

(4)计算第一相机图像平面上的剩余采样点到对应的极线的距离的平均值，如果其小于误差阈值e，则继续测量，经过时间T，返回步骤(1)；否则执行步骤(5)，其中，T为系统精度监测的时间间隔，所述对应的极线是指第一相机图像平面上的剩余采样点在第二相机相位图上的对应点在第一相机的图像平面上对应的极线；

(5)利用Levenberg-Marquardt算法，使第一相机图像平面上的剩余采样点到对应的极线的距离的平均值达到最小，以优化第一相机内部参数矩阵K_l、第二相机内部参数矩阵K_r、两相机的位置关系平移向量对应的反对称矩阵S和两相机的位置关系旋转矩阵R；

(6)判断第一相机图像平面上的剩余采样点到对应的极线的距离的平均值是否小于误差阈值e，是则用优化后的第一相机内部参数矩阵K_l、第二相机内部参数矩阵K_r、两相机的位置关系平移向量对应的反对称矩阵S和两相机的位置关系旋转矩阵R继续测量，经过时间T，返回步骤(1)；否则提示用户重新进行标定。

2.如权利要求1所述的面扫描三维测量系统精度的实时调整方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：用投影仪投影水平的正弦光栅图像到被测物体上，运用多频外差方法对两相机得到的图像进行解相，分别得到相位值沿水平方向递增的相位图；用投影仪投影垂直的正弦光栅图像到被测物体上，运用多频外差方法对两相机得到的图像进行解相，分别得到相位值沿垂直方向递增的相位图。

3.如权利要求1或2所述的面扫描三维测量系统精度的实时调整方法，其特征在于，所述步骤(2)进一步包括如下步骤：

(2-1)在第一相机的其中一个相位图F1上划分虚拟网格得到m×n个角点作为采样点，其中，m、n均为整数；

(2-2)对于F1上的任何一个采样点P1，在第二相机的与F1方向相同的相位图S1中找到一条与该点相位值相同的曲线L1；

(2-3)在第一相机的另一个相位图F2上找到与P1像素坐标相同的点P2；

(2-4)在第二相机的另一个相位图S2中找到与P2相位值相同的曲线L2；

(2-5)将L1和L2上像素坐标距离最小的两个点的像素坐标的平均值作为S1和S2上与采样点P1和P2对应的点的像素坐标，得到P1和P2在S1和S2上的对应点；

(2-6)重复上述步骤(2-2)至(2-5)，得到第一相机相位图上的所有采样点在第二相机相位图上的对应点。