[发明专利]一种基于多相机匹配的三维变形测量方法

摘要

本发明公开了一种基于多相机匹配的三维变形测量方法，在构件上粘贴标志点，并采用多个相机(≥3)同时拍摄构件表面标志点的变形图像，采用摄影测量技术和立体视觉技术，计算出每帧中标志点的三维坐标，从而获得每个标志点在受载时的位移和变形。

主权项

一种基于多相机匹配的三维变形测量方法，应用于机器构件的变形测量，包括以下步骤：第一步、在机器构件表面设置阵列的非编码标志点；第二步、进行相机标定，确定多相机之间空间坐标的转换参数；第三步、设置相机每秒拍摄帧数，利用计算机控制多相机同时对构件进行图像采集；第四步、对多相机所采集的每帧图像进行分析计算，将各个相机所采集的每帧图像中的相关点进行匹配；第五步、根据采集图像以及多相机匹配的结果进行三维重建，得到构件上各个点的三维坐标，通过分析构件上的点在变形过程中的变化情况，得到构件表面关键点的变形，其中，所述第三步中，当获得所要求的帧数，或者达到规定拍摄时间之后，停止图像采集，多相机的对应图像为同一时刻拍下的图像，在整个采集过程中，多个相机的相对位置不发生变化；所述第四步中，假定多相机的数目为N，其中N≥3，则多相机匹配的具体步骤为：(1)遍历N个相机所拍摄的每一帧图像中所有像素点的组合；(2)遍历相机1中的所有像素点，并在相机2、相机3......相机N中寻找其匹配点；(3)进行匹配结果判定，匹配成功则累加成功匹配点的个数，否则重复步骤(2)；(4)匹配结果判定完毕之后，判断成功匹配点的个数是否保持不变，若是，则结束匹配，否则重复步骤(1)，其中，所述匹配结果判定的判定条件为：(1)每个非编码标志点必须在至少N帧图像上出现并且两两符合外极线约束条件；(2)N个图像点两两三维重建获得的N个物体点在空间里的聚集度小于给定值Ea，并且所述重建获得的N个物体点在每帧图像上的重投影误差小于给定值Er。