[发明专利]一种利用正反格雷码线移光栅的三维非接触扫描方法

权利要求书

1.正反格雷码线移光栅的三维非接触扫描方法，利用条纹光栅发生器和两个CCD相机采集图像，包括下列步骤：

1）首先对整个系统进行初始化：进行条纹光栅发生器和CCD相机的焦距调节，使其成像尺寸与被测物的实际大小做到匹配；调节完毕后，进行两个CCD相机的镜头参数标定处理。基于小孔成像模型，计算出两个CCD相机的相对位置及镜头的焦距、主点、径向及切向畸变；

2）接着进行被测物体单面图像采集：利用条纹光栅发生器将多幅不同频率的条纹结构光透射到被测物体表面，利用两个CCD相机采集多对带有条纹结构光的图像，采集的图像被送入计算机后进行图像滤波平滑处理；继续投射反向编码的不同频率条纹结构光，利用两个CCD相机采集这些条纹结构的图像，采集的图像被送入计算机后进行图像滤波平滑处理。

3）利用条纹光的相位信息对每幅条纹结构光投射到被测物体表面的图像进行格雷空时编码，编码时图像的像素相位需要根据正反向图像的灰度差确定；

4）根据每对图像像素同名相位位置和两个CCD相机的相对位置计算出被测物体的空间三维坐标；

5）利用三维空间线性插值法计算被测物体三维坐标点的纹理信息；

6）进行图像纹理特征的提取，根据空间极性立体几何三角关系计算出的三维坐标，形成单面的纹理点云；

7）将被测物体旋转一个角度，重新进行步骤2-7，形成一幅新的纹理点云面；

8）将新生纹理点云面与前次生成面纹理特征或标志点特征进行匹配，计算出两幅面不同特征间的马氏距离，找到最近的距离匹配特征，根据其相对位置计算出两幅点云面相对旋转和平移，进而将两幅纹理点云面归一在同一个坐标下，完成基于纹理特征的不同点云面拼接；重复上述过程，可以将旋转多次点云面归一化在一个尺度下，从而完成整个被测物体全拼接过程。