[发明专利]一种基于轴向立体视觉的逆向测量方法与装置

权利要求书

1.一种基于轴向立体视觉的逆向测量方法，其特征在于：测量过程中，被测物体放置在升降机构上，并随升降机构上下移动，由圆形平面结构光发生器将圆形平面结构光投向被测物体，经物体表面形状调制后在周向形成一截面光条；由两架按轴向分布的照相机，同时摄取该截面光条在圆台内面镜中所成的虚像，然后依据同轴照相机外极线约束关系，进行图像匹配，依据轴向立体视觉原理计算出光条虚像上各采样点的空间坐标，根据物、像对称原理，计算出物体上各个截面的形状；接着通过控制物体随升降机构向上或向下移动，获取物体上沿轴向分布的一系列采样截面的形状数据；最后通过截面数据的轴向拼接，反求出整个物体的几何模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于轴向立体视觉的逆向测量方法，其特征在于：利用同轴照相机两像面平上的外极线相互平行，极点与像平面中心重合的特点，进行同源像点匹配。

3.一种基于轴向立体视觉的逆向测量装置，其特征在于：远轴照相机(1)和近轴照相机(2)置于圆台内面镜(7)的上方，且两架照相机的轴线相互垂直，在两轴线的交点处安置一圆形分光镜(3)，远轴照相机(1)离开圆形分光镜(3)的距离比近轴照相机(2)远，两架照相机能在各自的轴线上移动；圆台内面镜(7)大底面朝上，由支架(8)支撑，其大底面顶部安装有圆形平面结构光发生器(5)，圆台内面镜(7)底部有一升降机构(9)，被测物体(4)放置在升降机构(9)上并位于圆台内面镜(7)中，支架(8)和升降机构(9)布置在底座(10)上；两架照相机和升降机构(9)均分别与计算机(13)连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于轴向立体视觉的逆向测量装置，其特征在于：所述的圆形平面结构光发生器(5)为圆环形，其内部按周向均布有多个发光二极管(14)，在其内侧的中轴面上开有一圆形狭缝(15)，由发光二极管(14)产生的光线透过狭缝向中心投射，形成圆形平面结构光(6)。

5.根据权利要求1所述的一种基于轴向立体视觉的逆向测量装置，其特征在于：所述的圆台内面镜(7)的底角为45°。

6.根据权利要求1所述的一种基于轴向立体视觉的逆向测量装置，其特征在于：圆形分光镜(3)与两架照相机(1)、(2)轴线之间的夹角均为45°。

7.根据权利要求1所述的一种基于轴向立体视觉的逆向测量装置，其特征在于：近轴照相机(2)的轴线、圆台内面镜(7)的轴线位于同一直线上，远轴照相机(1)的轴线与该直线垂直相交。

8.根据权利要求1所述的一种基于轴向立体视觉的逆向测量装置，其特征在于：所述的升降机构(9)为丝杠传动装置，安装有记录升降机构(9)在轴向位置的闭环位置反馈装置。

9.根据权利要求8所述的一种基于轴向立体视觉的逆向测量装置，其特征在于：所述的闭环位置反馈装置为光栅尺。