[发明专利]一种高反射物体表面光场偏折术测量系统和方法

摘要

本发明涉及一种高反射物体表面光场偏折术测量系统和方法，用于高反射物体表面的三维重建，本系统采用光线反射原理获取高反射物体表面的法线信息,继而获得曲面信息，由光场投射系统，光线感知系统。本方法是通过相位恢复术确定入射光线和反射光线的对应性计算待测物体表面三维点。本发明相较普通相位偏折术不存在‘法线不唯一问题’，并且在光场相机模式下，对物体表面高度变化有更高的响应特性，能够得到更高的测量精度，填补了国内外基于光场的偏折术测量系统的空白。

主权项

1.一种高反射物体表面光场偏折术测量系统,包括光场投射系统(Ⅱ)、光场感知系统(Ⅰ)，外框(IV)和待测物体(Ⅲ)；所述光场感知系统(Ⅰ)通过其中的一个相机角度调节板支撑(5)螺纹连接固定在光场投射系统(Ⅱ)中的一个双显示器连接上盖板(12)上；所述光场投射系统(Ⅱ)通过4个连接件(6)螺纹连接固定在外框(IV)上；所述待测物体(Ⅲ)放置在光场感知系统(Ⅰ)中的一个相机(1)视场和光场投射系统(Ⅱ)投射区域交集的区域；所述光场感知系统(Ⅰ)带有一个具有微小光圈的普通相机或者光场相机(1)，该相机(1)通过螺钉(3)固定在相机支撑板(2)上，相机支撑板(2)通过螺钉(3)固定在相机角度调节板(4)上，相机角度调节板(4)通过螺钉(3)固定在相机角度调节板支撑(5)上；通过相机(1)拍摄待测物体(Ⅲ)表面反射的光线获得光场投射系统(Ⅱ)投射的光场；两层平面调制器的前后两个显示器(9,10)距离应保证在20mm‑50mm之间，保证了编码光场的精度；所述光场投射系统(Ⅱ)：一个前显示器(9)插置在一个前显示器左卡槽(7)和一个前显示器右卡槽(13)中，该两个卡槽(7，13)通过螺钉(3)固定在一个双显示器连接上盖板(12)和一个双显示器连接下盖板(11)上；一个后显示器(10)插置在一个后显示器左卡槽(8)和一个后显示器右卡槽(14)中，该两个后显示器左右卡槽(8，14)通过螺钉(3)固定在一个双显示器连接上盖板(12)和一个双显示器连接下盖板(11)上，在侧面；所述前显示器左卡槽(7)、前显示器右卡槽(13)、后显示器左卡槽(8)和后显示器右卡槽(14)由螺钉(3)固定在所述连接件(6)上构成两层平面调制器；所述前显示器(9)和后显示器(10)可通过LCD或者LCos实现对光线亮度的调制，前显示器(9)只有LC层，后显示器(10)同时具有LC层和背光光源，前后两个显示器(9,10)分时显示调制图像，通过时间编码法对显示器发出的光线进行编码，赋予投射光场中的每根光线唯一的标识。