[发明专利]一种基于双目相机及结构光编解码的测量系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于双目相机及结构光编解码的测量系统及方法，测量系统包括控制主机、投影仪和2台相机；投影仪和2台相机均受控于控制主机；投影仪位于2台灰度相机之间；控制主机形成结构条纹光并将需要投影的图像传输给投影仪；由投影仪将结构条纹光投射到作为投影对象的被测物上；2台灰度相机并排布置形成双目灰度相机组，由该2台灰度相机分别获取左右投影图像；并将获取的左右投影图像发送到控制主机；控制主机还用于对左右投影图像进行解码、条纹匹配以及视差计算从而实现对被测物的三维视觉重建。该基于双目相机及结构光编解码的测量系统及方法易于实施，成像及测量速度快。

主权项

1.一种基于双目相机及结构光编解码的测量系统，其特征在于，包括控制主机、投影仪和2台灰度相机；投影仪和2台灰度相机均受控于控制主机；投影仪位于2台灰度相机之间；/n控制主机形成结构条纹光并将需要投影的图像传输给投影仪；由投影仪将结构条纹光投射到作为投影对象的被测物上；/n2台灰度相机并排布置形成双目灰度相机组，由该2台灰度相机分别获取左右投影图像；并将获取的左右投影图像发送到控制主机；/n控制主机还用于对左右投影图像进行解码、条纹匹配以及视差计算从而实现对被测物的三维视觉重建；/n所述的结构条纹光为5元3阶的非重复的De Bruijn序列；所述序列为：/n{2,5,4,1,3,5,4,5,2,3,5,1,2,1,2,3,2,5,3,1,4,1,2,5,1,4,3,1,3,4,1,5,4,3,2,1,4,2,1,3,2,4,5,4,2,5,2,4,2,4,1,4,5,1,5,1,3,1,2,4,3,5,2,1,5,3,2,3,4,3,4,5,3,5,3,4,2,3,1,5}；/n在相邻的彩色条纹之间设有黑色条纹作为间隔，使彩色条纹边缘更加清晰，增强条纹识别的抗干扰能力；/n投影图像获取方法，包括以下步骤：/n步骤1：通过控制主机编码出K元n阶的De-Bruijn序列的彩色结构光条纹图案；/n步骤2：将彩色结构光条纹分解，得到对应的R、G、B三个通道的灰度条纹结构光图案；/n步骤3：将得到的R、G、B三个通道的灰度条纹结构光图案分别投射至被测物体表面，并用2个灰度相机获取投影图像；/n步骤4：合成灰度相机获取的投射至物体表面的R、G、B三个通道的灰度条纹结构光图案，得到2幅含有被测物纹理位置信息的三通道彩色结构光条纹图像；为了消除De Bruijn序列中相邻两个元素相同的情况，只需要将De Bruijn图G(n,K)中含有相邻元素相同的子序列的顶点和该顶点对应的边移除，得到一个修改后的De Bruijn G’(n,K)，如果G’(n,K)中存在哈密顿回路，回路上标签顺序就是改进的非重复De Bruijn序列；/n表2 颜色码字查找表/n