[发明专利]一种条纹三维成像标定方法及其系统

权利要求书

1.一种条纹三维成像标定方法，其特征在于，包括：

S1：计算摄像单元的内参；

S2：采集成像单元投射于景深区间内的多个条纹图像数据；

S3：计算各个所述条纹图像数据对应的相位值，并基于各个所述条纹图像对应的高度值生成高度-相位映射关系函数；

S4：基于所述摄像单元的所述内参、所述高度-相位映射关系函数生成用于表征条纹信息与空间信息之间映射关系的坐标转换矩阵。

2.根据权利要求1所述的条纹三维成像标定方法，其特征在于，所述S2包括：

采用平行移动平面板的采集方式，在所述平面板移动至所述成像单元的前景深处时，采集第一条纹图像数据及其对应的高度值；

随着所述平面板朝远离所述成像单元的方向移动，继续采集中间条纹图像数据及其对应的高度值；

在所述平面板移动至所述成像单元的后景深处时，采集最终条纹数据及其对应的高度值。

3.根据权利要求1所述的条纹三维成像标定方法，其特征在于，所述S3包括：

基于各个所述条纹图像数据计算所述条纹图像数据的相位值；

提取各个所述条纹图像采集时的高度值，基于所述高度值与所述相位值生成高度-相位映射关系函数。

4.根据权利要求1所述的条纹三维成像标定方法，所述S1包括：

基于摄像单元采集多个棋盘格图像，基于多个所述棋盘格图像计算所述摄像单元的所述内参。

5.一种条纹三维成像标定系统，其特征在于，包括：

成像单元，用于在平面板上投射多个条纹图像；

摄像单元，用于采集多个条纹图像数据；

数据处理单元，用于计算摄像单元的内参、各个所述条纹图像数据对应的相位值，基于各个所述条纹图像对应的高度值生成高度-相位映射关系函数，并基于所述摄像单元的所述内参、所述高度-相位映射关系函数生成用于表征条纹信息与空间信息之间映射关系的坐标转换矩阵。

6.根据权利要求5所述的条纹三维成像标定系统，其特征在于，所述条纹三维成像标定系统还包括高精度电位移平台单元，用于控制所述平面板移动并生成对应的所述高度值，其中，

在所述摄像单元采集所述条纹图像数据并反馈拍摄完成信号至所述数据处理单元的情况下，所述数据处理单元生成用于控制所述高精度电位移平台单元将所述平面板移动预设距离的控制信号，

在所述高精度电位移平台单元将所述平面板移动预设距离的情况下，所述高精度电位移平台单元生成该位置下的所述高度值并传输至所述数据处理单元，同时所述高精度电位移平台单元反馈用于表征所述平面板到位的调制信号至所述摄像单元，

所述摄像单元采集所述高度值对应的所述条纹图像数据并传输至所述数据处理单元。

7.根据权利要求6所述的条纹三维成像标定系统，其特征在于，所述摄像单元在所述平面板移动至所述成像单元的前景深处时，采集第一条纹图像数据；随着所述平面板朝远离所述成像单元的方向移动，继续采集中间条纹图像数据；在所述平面板移动至所述成像单元的后景深处时，采集最终条纹数据。

8.根据权利要求7所述的条纹三维成像标定系统，其特征在于，所述数据处理单元基于各个所述条纹图像数据计算所述条纹图像数据的相位值，并通过提取各个所述条纹图像采集时的高度值，基于所述高度值与所述相位值生成高度-相位映射关系函数。