[发明专利]光学三维轮廓测量中的无效点探测与剔除方法

权利要求书

1.光学三维轮廓测量中的无效点探测与剔除方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，计算测量系统的基础矩阵，为后续无效点的探测做准备；

步骤二，投影仪向被测物分别投影多频相移条纹图，并被相机依次拍摄采集，并发送至计算机中，多频相移条纹图中包括横竖两种条纹，其中，频率最高的横竖条纹图用于测量，其余频率的横竖条纹图用于解包裹；

步骤三，计算机计算拍摄条纹的相位图，并根据相位图获得图中每个像素点的投影仪图像坐标，采用相移算法计算拍摄条纹的包裹相位图，并结合多频条纹解包裹算法，得到解包裹相位图；根据横条纹和竖条纹的解包裹相位图，计算图中每个像素点对应的投影仪图像坐标；

步骤四，计算机根据步骤一得到的基础矩阵，计算相位图中每个像素点在投影仪像面的对极线，并计算每个像素点对应的投影仪图像坐标到对极线的距离，作为每个像素点的有效性判据，得到整幅图像的有效判据图；

步骤五，设置合适的阈值，将有效判据图中所有超过阈值的像素点标记为无效点，其对应的标记值为0，其余点为有效点，标记值为1；

步骤六，剔除有效判据图中所有标记值为0的点，仅对标记值为1的点进行三维重建，得到剔除无效点的三维点云数据。

2.根据权利要求1所述的光学三维轮廓测量中的无效点探测与剔除方法，其特征在于，步骤一中，计算测量系统的基础矩阵时，首先通过投影仪向标定物投影特征阵列图，特征阵列的投影仪图像坐标已知，并用相机进行拍摄；继而对拍摄图进行特征提取，得到特征的相机图像坐标，结合已知的投影仪图像坐标，计算测量系统的基础矩阵。

3.根据权利要求1所述的光学三维轮廓测量中的无效点探测与剔除方法，其特征在于，步骤五中，选取合适的阈值时，根据实际测量情况及测量精度要求，手动选取阈值。

4.根据权利要求1所述的光学三维轮廓测量中的无效点探测与剔除方法，其特征在于，步骤六中，有效点的三维重建，通过事先标定所得的系统参数，以及已获得的像素点的坐标和对应的投影仪图像坐标，根据三角测量原理，即可计算该点的三维坐标。