[发明专利]基于时间外差投影的运动干涉场的标定方法与系统

权利要求书

1.一种基于时间外差投影的运动干涉场的标定方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤A，将分别设有一个标志点的立体标靶与时间参数标定板固定放置在视场中，并利用两台相机同步采集若干帧包含所述立体标靶与时间参数标定板的变形条纹图，同时，根据每台相机采集的各帧变形条纹图，利用相应的相移算法计算每台相机的折叠相位图与调制度图像，并记录每台相机的折叠相位图中时间参数标定板上的标志点的坐标和相位值；同时，对每台相机的调制度图像进行归一化，并对归一化后的调制度图像进行图像分割，去除背景；

步骤B，对分割后的两台相机的调制度图像进行边缘检测，提取出立体标靶与两个标志点，同时，以立体标靶上的标志点为基准，空间相位展开两台相机的折叠相位图，得到两台相机采集的立体标靶表面的连续相位分布图；

步骤C，计算其中一台相机的连续相位分布图中相位沿图像x轴的梯度，利用梯度得到插值的相位间隔，并在每行沿横向方向插值亚像素点，同时，搜索另一台相机的连续相位分布图中与所插值的亚像素点对应的亚像素点，并据此重建等相位点的三维数据；

步骤D，利用重建的等相位点的三维数据拟合等相位面，并记录所述等相位面的折叠相位与平面参数。

2.如权利要求1所述的运动干涉场的标定方法，其特征在于，求解每台相机采集的各帧变形条纹图的折叠相位图与调制度图像之前，还包括对所述若干帧变形条纹图进行滤波的步骤；

计算每台相机的折叠相位图与调制度图像的方法为相移算法；

所述图像分割的方法为阈值分割法。

3.如权利要求1所述的运动干涉场的标定方法，其特征在于，所述边缘检测采用Canny算子；

提取立体标靶与两个标志点的方法为：对所述边缘检测得到的边缘检测图像数据进行椭圆拟合，并通过拟合误差与数据的横坐标的相对位置，判断并提取所述立体标靶与两个标志点。

4.如权利要求1所述的运动干涉场的标定方法，其特征在于，所述步骤C包括如下步骤：

步骤C1，利用其中一台相机的连续相位分布图上的一行数据，通过最小二乘法拟合相位沿图像横坐标方向的梯度，并通过如下公式得到插值的相位间隔：

φplug=2πround(2π▿x)]]>

其中表示相位沿横坐标的梯度，φ_plug表示计算得到的插值的相位间隔，round表示四舍五入运算；

步骤C2，按照插值的相位间隔，在所选择的相机的连续相位分布图上沿每一行插值亚像素点，得到新的连续相位分布图；

步骤C3，通过辅助极线约束的方法查找另一台相机的连续相位分布图中与插值的亚像素点对应的亚像素点，并据此重建等相位点的三维数据。