CN115046497B 一种基于光栅投影测量系统的改进标定方法 （长春师范大学）

一种基于光栅投影测量系统的改进标定方法一种基于光栅投影测量系统的改进标定方模型参数最后带入相移高度模型实现物体的三帮助的前提下在投影仪标定过程中和摄像机单目标定过程中提取出投影面和摄像机光心在世两光心之间的距离和投影仪光心(CCD摄像机光心)到参考平面的垂直距离的方法，既简化了系统校准过程中的繁琐过程和可操作性不好的问2式(1)是经典光栅投影测量系统的高度-相位映射关系式，其中，L在标定过程中，目标平面的空间姿态可以任意变换的，当目在校准过程中，相机光学中心与参考平面之间的垂直距离L可以转换为相机光中心与界坐标系到摄像机坐标系的转换过程可以通过旋转矩阵R和平移向量t来实现；转换公式3p平移向量T的形式是当CCD相机与投影仪之间的光中心连接线平行于参考平面pppD-,用隔(4):4和摄像机两光心之间的距离和投影仪光心(CCD摄像机光心)到参考平面的垂直距离的改进[0003]相位测量轮廓术(PMP)是一种著名的基于主动立体视觉的光学计量方法，从20世物体表面的高度变化调制成变形光栅条纹，由摄像机捕捉调制后的变形光栅条纹的图像，等；其中最主要的不确定性是传统的相位-高度映射模型可能有中标搭建光栅投影测量系研究所机器人学国家重点实验室的王镇州提出了一种基于角度和模式建模的多频相移轮中的2种高度模型即几何变换和矩阵变换的内在联系和使用结构常数明确地解释了RPHM和射光瞳平行于参考平面的CCD相机和投影仪和摄像机的两个光学轴相交于同一点的参考平5[0005]上述研究者对于相位-高度模型做出了大量的实验探究，都是对传统模型中摄像[0007]本发明的目的是为了解决传统PMP系统中系统参数求解不准确的问题，提供一种参数来计算摄像机光心到投影面的距离以及摄像头光心到CC6[0017]在校准过程中，相机光学中心与参考平面之间的垂直距离L可以转换为相机光中p平移向量T的形式是当CCD相机与投影仪之间的光中心连接线平行于参考平面ppp在投影仪标定过程中和摄像机单目标定过程中提取出投影面和摄像机光心在世界坐标系下的表达式，直接计算投影仪和摄像机两光心之间的距离和投影仪光心(CCD摄像机光心)7[0037]下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的机-投影仪标定过程中的坐标系空间转换关系来求解L8CC物点在这四个坐标系中的一系列变换过程，如图2所示为摄像机标定过程中坐标系变换原像素点之间的映射关系，本发明选用张正友标定法使用BouguetCameraCalibration[0047]在校准过程中，相机光学中心与参考平面之间的垂直距离L可以转换为相机光中p平移向量T的形式是当CCD相机与投影仪之间的光中心连接线平行于参考平面ppp9方法，步骤三中，本发明利用GabrielFalcao等人的提出对BouguetCameraCalibration到靶标平面的垂直距离L就可以计算得出。标定过程的第二步是计算投影仪光心到摄像机光心的距离D，通过使用Projector-CameraCalibrationToolbox可以得到摄像机和投影投影仪光心的距离D和摄像机光心到投影面的距离D带入公式，计算得出物体的深度信息，[0062]为了进一步验证该方法的准确性，本发明测量了一系列已知高度的矩形六面avg)和平均绝对误差(MAE)表明