[发明专利]基于互相关的结构光360°测量的最优旋转角度判定方法

权利要求书

1.一种基于互相关的结构光360°测量的最优旋转角度判定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：确定旋转次数；

所述步骤S1具体包括以下内容：粗略估计物体外接椭球，利用该椭球和与相机的相对位姿建模，通过外接椭球曲率最大部分确定出物体测量时的旋转次数；

S2：设定双摄像机角度；

所述步骤S2具体包括以下内容：利用旋转次数标定出双摄像机之间的夹角θ；

S3：建立互相关曲线；

所述步骤S3具体包括以下内容：以左相机为基准，将其在前一次测量采集得到的物体图像与右相机采集得到的物体图像进行实时互相关运算，建立互相关曲线；

S4：确定最优旋转角度；

步骤S4具体包括以下内容：实时建立互相关曲线，在曲线达到峰值位置时，转台停止旋转，则此时为测量的最优旋转角度，计算此时物体的刚体变换参数；

S5：完成360°重建；

所述步骤S3中，通过将当前测量左摄像机采集的图像I_L与旋转到下一次测量位置时右摄像机实时采集得到的图像I_R做互相关操作，建立基于时间的互相关曲线；

其中，Avg_L和Avg_R分别表示左右摄像机采集图像外接矩形内的灰度平均值，(X_LC,Y_LC)与(X_RC,Y_RC)分别为左右相机采集图像物体区域的重心坐标，t为时间函数，δ²(I_L)和δ²(I_R)则分别表示一幅图像上设定领域内的灰度标准差；当曲线出现峰值时，转盘停止转动，该位置即为本次测量的最优旋转角度。

2.根据权利要求1所述的基于互相关的结构光360°测量的最优旋转角度判定方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括以下内容：通过相邻测量之间的变换参数，将多次测量获得的三维点云统一到同一物体坐标系下，完成待测物体的360°重建。

3.根据权利要求1所述的基于互相关的结构光360°测量的最优旋转角度判定方法，其特征在于，所述步骤S1中，根据物体的外接长方形粗略估计出包含物体椭球为：

其中，a、b、c为物体外接长方形的长、宽、高；建模时，将物体位于椭球体短轴正对左摄像机为起始点，建立旋转角度与摄像机采集得到图像重合度之间的关系；当前次测量和后次测量重合度为1/2时，此旋转角度为最优旋转角θ；则测量次数为：

4.根据权利要求1所述的基于互相关的结构光360°测量的最优旋转角度判定方法，其特征在于，所述步骤S2中，获取双摄像机之间的外参矩阵R，T，通过观测R的值，可将双摄像机之间的夹角设定为θ；其中R和θ之间的关系为：

其中，tr表示矩阵的迹。