[发明专利]一种基于事件相机的结构光三维测量方法

权利要求书

1.一种基于事件相机的结构光三维测量方法，其特征在于，包含以下步骤：

(一)构建基于事件相机的结构光三维测量系统；

(二)标定结构光测量系统；

(三)投射结构光，采集获取事件流；

(四)利用事件流进行三维重建；

对结构光的特征进行提取方法是，对于事件e(i,x_i,y_i)，对于每个y_i，求若干个x_i的平均值作为其中心；

所述三维重建的方式为：

1)根据相机的标定参数，建立相机主点位置和所构成空间直线的方程；其与光刀平面的空间交点坐标的深度z作为p点的深度值；

按照上述方法，求解出所有e(i,x_i,y_i)中所有y_i对应的z坐标，进而得到其世界坐标系下的坐标(x，y，z)；

2)按照上述方法，求解一下个事件组的三维点云；

3)将所有的事件的点云进行拼接融合，融合的方法是，以第一个事件为基准，后面的每一个事件的z坐标不变，而x坐标需要加上其位移量，新的坐标计算方法为：

x′＝x+αvt，y′＝y+βvt；

其中，αv为v在相机坐标系x轴方向上的投影速度，βv为v在相机坐标系y轴方向上的投影速度；t为该事件发生的事件与第一个基准事件发生的事件差；从而得到新的坐标(x′,y′,z)；

进而完成整个事件流E(i,x_i,y_i,t_i)所对应的点云，即完成一次扫描的点云重建。

2.如权利要求1所述的结构光三维测量方法，其特征在于，所述步骤(一)中：

所述结构光三维测量系统，包含若干个结构光投射器和若干个事件相机；

所述结构光投射器，投射点结构光或者线结构光；所述投射器包含光源、以及用于对光形态进行调整的光学系统；所述结构光投射器使用激光器或者LED作为光源；

所述事件相机每个像素独立工作，输出事件流的事件相机；所述事件相机还包含了用于成像的光学镜头；

所述结构光投射器和事件相机之间可以是交叉光轴放置；或者是平行光轴放置。

3.如权利要求1所述的结构光三维测量方法，其特征在于，所述步骤(二)中，包含以下步骤：

1)标定相机的内部参数；内部参数包括焦距、主点位置、像素大小；

2)标定结构光的内部参数，以获得结构光特征在相机中的像素坐标与深度的换算关系；如果是点结构光，需要标定出光线的方程；如果是线结构光，需要标定出光刀平面的方程。

4.如权利要求1所述的结构光三维测量方法，其特征在于，所述步骤(三)包含以下步骤：

1)投射结构光到物体表面；

保证被测物在系统设计的工作距离范围内，使用前述结构光投射器投射结构光，根据被测物表面的纹理特征，调整结构光的能量输出，以使得结构光在物体表面明显同时又保证结构光的特征质量；所述的保证结构光的特征质量是点结构光的光斑大小，使光斑越小越好，线结构光的线宽，使线宽越细越好；

2)采集事件流；

在事件相机中，被激活的像素以流的形式传出；事件流至少包含(x_i,y_i,t_i)信息，其中x_i和y_i表示光线变化超过阈值，即被激活，也即事件发生的像素的像素坐标系下的坐标，t_i表示被激活的时间；

3)进行全场扫描，持续采集事件流

使结构光测量系统与被测物之间产生横向相对运动，即x方向相对运动，以实现对一个区域的完成扫描；

4)完成扫描，停止采集事件流

完成一次扫描后，停止事件流的采集，准备进行数据处理。