[发明专利]结构光三维测量的投影机镜头畸变误差校正方法

权利要求书

1.一种结构光三维测量的投影机镜头畸变误差校正方法，其特征在于，包括：

基于相机采集到的投影机投影至被测物体表面的相移条纹图像，获取初始对应性信息，并依据所述初始对应性信息计算三维点云的投影机图像坐标；

基于投影机镜头畸变参数对所述三维点云的投影机图像坐标进行至少一次畸变校正，获得校正后的对应性信息；

根据所述初始对应性信息和所述校正后的对应性信息创建投影机镜头畸变误差校正查询表，基于所述投影机镜头畸变误差校正查询表对所述投影机镜头进行畸变误差校正。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于相机采集到的投影机投影至被测物体表面的相移条纹图像，获取初始对应性信息，包括：

利用相机采集投影机投影至被测物体表面，且经调制后的编码图像；

通过解码所述编码图像，获取所述初始对应性信息；

所述依据所述初始对应性信息计算三维点云的投影机图像坐标，包括：

获取相机图像坐标，并对所述相机图像坐标进行畸变校正，得到第一理想坐标；

依据所述第一理想坐标和所述初始对应性信息进行三角计算得到三维点云；

将所述三维点云从相机视角转换至投影机视角，并计算所述投影机视角下三维点云的投影机图像坐标。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述相机图像坐标进行畸变校正，得到第一理想坐标，包括：

将所述相机图像坐标代入第一预设公式，对所述相机图像坐标进行畸变校正，得到第一理想坐标；

所述第一预设公式的公式特征描述为：

其中，为第一理想坐标，为未经畸变校正处理的相机图像坐标，为中间变量，k_c1，k_c2，k_c3，k_c4，k_c5为相机的镜头畸变参数，u_c为在列方向的相机图像坐标，为标定获取的相机在列方向的主点坐标，v_c为在行方向的相机图像坐标，为标定获得的相机在行方向的主点坐标，为标定获取的相机在列方向的焦距，为标定获取的相机在行方向的焦距；

所述依据所述第一理想坐标和所述初始对应性信息进行三角计算得到三维点云，包括：

将所述第一理想坐标和所述初始对应性信息代入第二预设公式，三角计算得到三维点云；

所述第二预设公式的公式特征描述为：

其中，X、Y、Z分别为一个坐标点所在的空间位置以X、Y、Z三个方向的值表示，t₁、t₃分别为三行一列平移矩阵T中的第一行矩阵元素值和第三行矩阵元素值；r₁₁、r₁₂、r₁₃、r₃₁、r₃₂、r₃₃分别为三行三列旋转矩阵R中的第一行第一列矩阵元素值、第一行第二列矩阵元素值、第一行第三列矩阵元素值、第三行第一列矩阵元素值、第三行第二列矩阵元素值、第三行第三列矩阵元素值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述三维点云从相机视角转换至投影机视角，并计算所述投影机视角下三维点云的投影机图像坐标，包括：

获取相机与投影机之间的旋转矩阵和平移矩阵；

基于所述旋转矩阵和所述平移矩阵，并利用预设转换公式将所述三维点云从相机视角转换至投影机视角，得到所述投影机视角下三维点云的投影机图像坐标。