[发明专利]三维表面检测方法及装置

说明书

本发明涉及一种三维表面检测方法及装置，三维表面检测方法包括S1、向检测对象投射具有编码图案的光，通过多个光接收单元分别获取多张包含编码图案的检测对象图像；S2、对多张所述检测对象图像中的编码图案进行解码处理；S3、基于结构光三角测量算法根据多张所述检测对象图像获得与所述检测对象图像数量相同的第一三维点云图；S4、利用立体视觉算法基于至少两张所述检测对象图像获得第二三维点云图；S5、合并多张所述第一三维点云图和所述第二三维点云图，获得最终三维图像。本发明三维表面检测方法获得的三维图像精度高。

技术领域

本发明属于图像和视觉测量技术领域，尤其涉及一种三维表面检测方法及装置。

背景技术

三维视觉测量是一种利用相机采集被测量物体表面图像并从中恢复出被测物体三维外形的技术。在众多的视觉测量手段中，以激光线为实现手段的结构光测量方法因具有良好的测量精度和对物体表面颜色良好的适应能力获得了广泛的应用。

然而，由于被测物体外形的复杂性，以及对于测量精度要求的日益严苛，现有的结构光测量方法已经不能满足市场需求。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种高精度的三维表面检测方法及装置。

为实现上述目的，本发明提供一种三维表面检测方法，包括：

S1、向检测对象投射具有编码图案的光，通过多个光接收单元分别获取多张包含编码图案的检测对象图像；

S2、对多张所述检测对象图像中的编码图案进行解码处理；

S3、基于结构光三角测量算法根据多张所述检测对象图像分别获得与所述检测对象图像数量相同的第一三维点云图；

S4、利用立体视觉算法基于至少两张所述检测对象图像获得第二三维点云图；

S5、合并多张所述第一三维点云图和所述第二三维点云图，获得最终三维图像。

根据本发明的一个方面，所述步骤S3和所述步骤S4同时进行。

根据本发明的一个方面，在所述步骤S1中，所述编码图案为可编写编码图案。

根据本发明的一个方面，在所述步骤S3中通过将多张所述检测对象图像中的编码点位分别与编码标准值进行对比获取编码点位的高度信息，以分别获得与多张所述检测对象图像一一对应的所述第一三维点云图。

根据本发明的一个方面，通过将带有算法编码图案的标准计量标定块放置于不同高度位置，由所述光接收单元记录不同高度位置编码图案中编码点位的位置作为编码标准值。

根据本发明的一个方面，所述三维表面检测方法还包括：通过显示装置将最终三维图像显示。

为实现上述目的，本发明还提供一种包含上述三维表面检测方法的三维检测装置，包括：

光投射单元，用于向检测对象投射具有编码图案的光；

多个光接收单元，用于分别获得多张包含编码的图案的检测对象图像；

处理单元，用于对多张所述检测对象图像进行处理获取最终三维图像；

显示单元，用于显示最终三维图像。

根据本发明的一个方面，所述光接收单元包括镜头和与所述镜头相连接的相机；

所述镜头与所述相机倾斜设置。

根据本发明的一个方面，所述镜头和所述相机按照沙姆定律设置。

根据本发明的一个方面，所述光投射单元为DLP投影仪、激光投影仪或掩模投影仪。