[发明专利]一种结构光测量系统的设备标定方法

权利要求书

1.一种结构光测量系统的设备标定方法，其特征在于，包括：

获取以多尺度随机二值图作为标定图案的标定板；

获取标定板与相机镜头在不同相对角度下的第一标定板图像，利用所述第一标定板图像对相机进行标定；

获取不同结构光模式下的第二标定板图像，利用所述第二标定板图像对投影仪进行标定。

2.如权利要求1所述的一种结构光测量系统的设备标定方法，其特征在于，所述多尺度随机二值图的生成方法，具体包括：

根据相机分辨率设置图像宽度和高度；

根据图像高度获得图像的尺度；

根据图像尺度设置特定规格的灰度图像；

根据0～1分布的随机数确定图像的每个像素的灰度值，并生成多幅二值随机图像；

将图像插值放大后再相加得到多尺度随机二值图。

3.如权利要求1所述的一种结构光测量系统的设备标定方法，其特征在于，利用所述第一标定板图像对相机进行标定，具体包括：

对每一幅标定板图像进行特征点识别，获得特征点集坐标；

将所述特征点集坐标与原始标定板进行特征点匹配，形成特征点对；

针对特征点对进行进一步筛选，去除误匹配点；

计算相机外参，将成功匹配的标定板图像特征点作为为张正友标定法输入，完成相机标定。

4.如权利要求3所述的一种结构光测量系统的设备标定方法，其特征在于，所述针对特征点对进行进一步筛选，去除误匹配点，具体包括：

采用对极几何约束对特征点对进行进一步筛选，采用随机抽样一致性的鲁棒估计算法，对特征点对进行重复多次随机抽样，去除误匹配点。

5.如权利要求1所述的一种结构光测量系统的设备标定方法，其特征在于，所述结构光包括沿水平方向上相位变化的正弦结构光以及沿垂直方向上相位变化的正弦结构光和全白光，所述第二标定板图像包括结构光图像和全白图像。

6.如权利要求1所述的一种结构光测量系统的设备标定方法，其特征在于，利用所述第二标定板图像对投影仪进行标定，具体包括：

对结构光图像进行解码，获得结构光图像中每个点对应的投影仪像面坐标；

对全白图像进行特征点识别，将识别到的特征点与原始图像进行特征匹配，获得特征点处的坐标，去除误匹配点后获得匹配鲁棒性强的特征点坐标；

将所述投影仪像面坐标与匹配后的特征点坐标一一对应，获得标定数据点；

利用张正友标定法完成投影仪标定。

7.如权利要求6所述的一种结构光测量系统的设备标定方法，其特征在于，所述方法还包括：

变换标定板与投影仪的相对角度或位置，获取不同的投影仪像面坐标和全白图像的特征点坐标，获取多个标定数据点，形成标定数据点集，再将标定板的原点作为世界坐标系原点，使用标定数据点集作为张正友标定法的输入，对投影仪进行标定。

8.如权利要求6所述的一种结构光测量系统的设备标定方法，其特征在于，获得所述投影仪像面坐标的方法具体包括：

计算第二标定板图像的场景相位值；

利用相位解缠算法对场景相位值进行相位解缠，获得图像的真实相位；

根据图像的真实相位获取图像相位信息与投影的坐标关系。