[发明专利]一种反射形貌检测投影屏变形方法、系统、设备及介质

说明书

本发明公开了一种反射形貌检测投影屏变形方法、系统、设备及介质，步骤包括：通过相位恢复术从图案中得到待测物体表面的相位信息，根据待测物体表面的相位信息计算得到待测物体表面的像素坐标，根据待测物体表面的像素坐标，利用最小二乘方法计算得到待测物体表面的拟合平面，减小了由于重力带来的形变导致投影图案的偏差，实现相机的标定结果更准确，待测物体的点云面形结果更准确。

技术领域

本发明涉及光学测量技术领域，特别涉及一种反射形貌检测投影屏变形方法、系统、设备及介质。

背景技术

光学三维形貌测量技术以其非接触、精度高、速度快等优点在航空航天、汽车制造业、反向工程、计算机辅助设计、计算机辅助制造等领域得到了广泛应用。结构光投影获取物体三维面形具有快速全场测量，测量精度较高等优点，已被广泛地应用于漫反射表面的三维测量。现在制造领域，针对镜面，近镜面等高反射表面的测量需求也很多，如光学制造领域的光学元件表面，镜面以及抛光磨具等，对这些高反射表面，常采用相位偏折术法进行测量。

但相位偏折术是通过显示屏幕进行投影，其中相机接收到镜面,近镜面等高反射面的投影图案,只是把屏幕当成平面，没有考虑重力带来的形变导致投影图案存在偏差，无法修正投影屏幕的变形。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提出一种反射形貌检测投影屏变形方法、系统、设备及介质，根据待测物体表面的相位信息计算得到待测物体表面的像素坐标，根据待测物体表面的像素坐标利用最小二乘方法计算得到待测物体表面的拟合平面。

第一方面，本发明提供了一种反射形貌检测投影屏变形方法，包括以下步骤：

获取目标相机拍摄待测物体反射的图案；

通过相位恢复术从所述图案中得到所述待测物体表面的相位信息；

根据所述待测物体表面的相位信息计算得到所述待测物体表面的像素坐标；

根据所述待测物体表面的像素坐标，利用最小二乘方法计算得到所述待测物体表面的拟合平面。

根据本发明的实施例，至少具有如下技术效果：

本方法通过相位恢复术从图案中得到待测物体表面的相位信息，根据待测物体表面的相位信息计算得到待测物体表面的像素坐标，根据待测物体表面的像素坐标，利用最小二乘方法计算得到待测物体表面的拟合平面，减小了由于重力带来的形变导致投影图案的偏差，实现相机的标定结果更准确，待测物体的点云面形结果更准确。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述待测物体表面的相位信息计算得到所述待测物体表面的像素坐标，包括：

通过如下公式计算所述目标相机的中心像素坐标：

UV_cc＝[cx,cy,0]

其中，所述UV_cc为所述目标相机的中心像素坐标，所述cx为所述目标相机的中心像素横坐标，所述cy为所述目标相机的中心像素纵坐标；

通过如下公式将所述待测物体表面的相位信息转化为像素坐标：

UV_sp＝Pc(x,y,z)/pixelsize+UV_cc

其中，所述UV_sp为所述待测物体表面的任一点的像素坐标，所述Pc(x,y,z)为所述待测物体表面的任一点在相机坐标系中的世界坐标，所述pixelsize为像素尺寸。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述待测物体表面的像素坐标，利用最小二乘方法计算得到所述待测物体表面的拟合平面，包括：

通过高度公式计算所述待测物体表面的高度，其中所述高度公式包括：