[发明专利]基于伪随机散斑的三维测量系统、方法及装置

权利要求书

1.一种基于伪随机散斑的三维测量系统，其特征在于，所述三维测量系统包括图像获取装置、图像预处理装置、系统标定装置、高度计算装置以及三维数据处理装置，其中，

所述图像获取装置，与所述图像预处理装置电连接，用于采集参考基准平面的散斑图像和待测目标表面的散斑图像，并将所述参考基准平面的散斑图像和所述待测目标表面的散斑图像传输给所述图像预处理装置；

所述图像预处理装置，与所述系统标定装置和所述高度计算装置电连接，所述图像预处理装置用于根据所述参考基准平面的散斑图像和所述待测目标表面的散斑图像进行图像处理，将处理后的参考基准平面的散斑图像传输给所述系统标定装置和所述高度计算装置，并将处理后的待测目标表面的散斑图像传输给所述高度计算装置；

所述系统标定装置，与所述高度计算装置电连接，所述系统标定装置用于根据所述参考基准平面的散斑图像得到相应的标定参数，并将所述标定参数传输给所述高度计算装置；

所述高度计算装置，与所述三维数据处理装置电连接，所述高度计算装置用于根据处理后的参考基准平面的散斑图像和处理后的待测目标表面的散斑图像得到相应的质心偏移量，并将所述质心偏移量结合各个散斑点的标定参数计算得到所述待测目标表面的散斑图像上各个所述散斑点相对所述参考基准平面的高度值，并将得到的所述高度值传输给所述三维数据处理装置；

所述三维数据处理装置，用于根据各个所述散斑点相对所述参考基准平面的高度值得到所述待测目标表面的三维轮廓信息，并对所述待测目标表面的三维轮廓信息进行分析与检测。

2.如权利要求1所述的基于伪随机散斑的三维测量系统，其特征在于，所述图像获取装置包括第一图像获取电路和第二图像获取电路，其中，

所述第一图像获取电路与所述图像预处理装置电连接，所述第一图像获取电路用于采集不同情况下的所述参考基准平面的散斑图像，并将所述参考基准平面的散斑图像传输给所述图像预处理装置；

所述第二图像获取电路与所述图像预处理装置电连接，所述第二图像获取电路用于采集不同情况下的所述待测目标表面的散斑图像，并将所述待测目标表面的散斑图像传输给所述图像预处理装置。

3.如权利要求2所述的基于伪随机散斑的三维测量系统，其特征在于，所述图像预处理装置包括第一图像预处理电路和第二图像预处理电路，其中，

所述第一图像预处理电路与所述第一图像获取电路、所述系统标定装置以及所述高度计算装置均电连接，所述第一图像预处理电路用于对所述参考基准平面的散斑图像进行预处理得到散斑点的质心坐标，并将预处理后的所述参考基准平面的散斑图像以及所述散斑点的质心坐标传输给所述系统标定装置和所述高度计算装置；

所述第二图像预处理电路与所述第二图像获取电路以及所述高度计算装置均电连接，所述第二图像预处理电路用于将所述待测目标表面的散斑图像进行预处理得到散斑点的质心坐标，并将预处理后的所述待测目标表面的散斑图像以及所述散斑点的质心坐标传输给所述高度计算装置。

4.如权利要求3所述的基于伪随机散斑的三维测量系统，其特征在于，所述高度计算装置包括散斑图像匹配电路和高度信息获取电路，其中，

所述散斑图像匹配电路与所述第一图像预处理电路、所述第二图像预处理电路以及所述高度信息获取电路均电连接，所述散斑图像匹配电路用于将预处理后的所述参考基准平面的散斑图像与预处理后的所述待测目标表面的散斑图像进行匹配，并将匹配结果传输给所述高度信息获取电路；

所述高度信息获取电路与所述系统标定装置、所述散斑图像匹配电路以及所述三维数据处理装置电连接，所述高度信息获取电路用于根据所述散斑点的质心坐标计算得到质心偏移量，并根据所述参考基准平面的散斑图像上各个散斑点的标定参数计算得到各个所述散斑点相对参考基准平面的高度值，并将得到的各个所述散斑点相对所述参考基准平面的高度值传输给所述三维数据处理装置。

5.如权利要求4所述的基于伪随机散斑的三维测量系统，其特征在于，所述图像预处理装置还用于分别对所述参考基准平面的散斑图像和所述待测目标表面的散斑图像上的每个散斑点进行定位，并根据所述参考基准平面的散斑图像和所述待测目标表面的散斑图像的坐标分布情况，分别对每个散斑点进行编号。