[发明专利]一种线共焦三维轮廓测量方法、系统、装置及介质

权利要求书

1.一种线共焦三维轮廓测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

探测并生成待测物体的若干一维曲线；

将所述若干一维曲线根据行像素坐标进行排列得到光条图像；

提取所述光条图像的列像素坐标，根据所述列像素坐标构建得到列向量；

将所述列向量进行排列得到第一矩阵；

根据所述第一矩阵，通过结构光三角测量得到所述待测物体的三维轮廓；

所述探测并生成待测物体的若干一维曲线这一步骤，包括：

生成傅里叶基底图案；

将所述傅里叶基底图案投影至所述待测物体的表面，并获取投影后的调制图像；

从所述调制图像中提取得到一维光强序列，根据所述一维光强序列重建得到所述一维曲线；

所述提取所述光条图像的列像素坐标，根据所述列像素坐标构建得到列向量这一步骤，包括：

确定所述光条图像中灰度最大值像素，得到所述灰度最大值像素的列像素坐标；

根据所述灰度最大像素生成第一向量，根据所述列像素坐标生成第二向量；

从所述第二向量中提出所述第一向量对应的像素坐标值，得到所述列向量；

所述根据所述第一矩阵，通过结构光三角测量得到所述待测物体的三维轮廓这一步骤，包括：

根据参考平面物体获取参考相位；

根据所述第一矩阵中的元素以及所述参考相位确定相位差；

根据相位与深度的映射关系，通过所述相位差确定所述待测物体的深度，根据所述深度构建得到所述三维轮廓。

2.根据权利要求1所述的一种线共焦三维轮廓测量方法，其特征在于，在将所述列向量进行排列得到第一矩阵这一步骤之后，所述线共焦三维轮廓测量方法包括：

计算得到所述第一矩阵在行方向上的第一导数，计算得到所述第一矩阵在列方向上的一阶导数；

根据所述一阶导数以及所述第一导数剔除所述第一矩阵中的第一离群点；

通过插值计算得到剔除第一离群点后的目标数值。

3.根据权利要求1所述的一种线共焦三维轮廓测量方法，其特征在于，所述根据参考平面物体获取参考相位这一步骤，包括：

生成变频正弦条纹图案，所述条纹图案在竖直方向上存在相移；

将所述条纹图案投影至所述参考平面物体，记录所述参考平面物体被所述条纹图案调制后得到的条纹图像；

根据所述条纹图像确定所述参考相位。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种线共焦三维轮廓测量方法，其特征在于，在提取所述光条图像的列像素坐标，根据所述列像素坐标构建得到列向量这一步骤之前，所述测量方法包括：

剔除所述光条图像中的第二离群点。

5.一种线共焦三维轮廓测量系统，其特征在于，包括：

物体探测单元，用于探测并生成待测物体的若干一维曲线；

图像处理单元，用于将所述若干一维曲线根据行像素坐标进行排列得到光条图像；

数据运算单元，用于提取所述光条图像的列像素坐标，根据所述列像素坐标构建得到列向量；将所述列向量进行排列得到第一矩阵；

轮廓生成单元，用于根据所述第一矩阵，通过结构光三角测量得到所述待测物体的三维轮廓；

其中，所述物体探测单元，具体用于：

生成傅里叶基底图案；

将所述傅里叶基底图案投影至所述待测物体的表面，并获取投影后的调制图像；

从所述调制图像中提取得到一维光强序列，根据所述一维光强序列重建得到所述一维曲线；

所述数据运算单元，具体用于：

确定所述光条图像中灰度最大值像素，得到所述灰度最大值像素的列像素坐标；

根据所述灰度最大像素生成第一向量，根据所述列像素坐标生成第二向量；

从所述第二向量中提出所述第一向量对应的像素坐标值，得到所述列向量；

所述轮廓生成单元，具体用于：

根据参考平面物体获取参考相位；

根据所述第一矩阵中的元素以及所述参考相位确定相位差；

根据相位与深度的映射关系，通过所述相位差确定所述待测物体的深度，根据所述深度构建得到所述三维轮廓。