[发明专利]面扫描三维测量系统精度的实时调整方法

摘要

本发明公开了一种面扫描三维测量系统精度的实时调整方法。首先通过判断相机内外部参数是否符合当前工作状态要求来确定面扫描三维测量系统的精度是否符合要求，如果相机内外部参数符合当前工作状态要求则继续测量，否则利用Levenberg-Marquardt算法对相机内外部参数进行优化，使目标函数的平均值最小，此时认为相机内外部参数是最优的；接着判断目标函数的平均值是否小于误差阈值，是则用优化后的相机内外部参数继续测量，否则提示用户重新进行标定。本方法能实时、在线地进行精度自检测和相机参数自动优化，在不重复标定的情况下，能够使得相机的重投影误差平均值保持在0.0028像素左右达20天以上。

主权项

一种面扫描三维测量系统精度的实时调整方法，所述面扫描三维测量系统包括投影仪、第一相机和第二相机，其特征在于，包括如下步骤：(1)对第一相机和第二相机，均在垂直和水平方向运用多频外差方法解相得到相位图；(2)在第一相机的相位图上划分虚拟网格选取采样点，然后根据相位值约束进行相位匹配，找到第二相机的相位图上的对应点；(3)舍弃第一相机图像平面上的误匹配点；(4)计算第一相机图像平面上的剩余采样点到对应的极线的距离的平均值，如果其小于误差阈值e，则继续测量，经过时间T，返回步骤(1)；否则执行步骤(5)，其中，T为系统精度监测的时间间隔，所述对应的极线是指第一相机图像平面上的剩余采样点在第二相机相位图上的对应点在第一相机的图像平面上对应的极线；(5)利用Levenberg‑Marquardt算法，使第一相机图像平面上的剩余采样点到对应的极线的距离的平均值达到最小，以优化第一相机内部参数矩阵K_l、第二相机内部参数矩阵K_r、两相机的位置关系平移向量对应的反对称矩阵S和两相机的位置关系旋转矩阵R；(6)判断第一相机图像平面上的剩余采样点到对应的极线的距离的平均值是否小于误差阈值e，是则用优化后的第一相机内部参数矩阵K_l、第二相机内部参数矩阵K_r、两相机的位置关系平移向量对应的反对称矩阵S和两相机的位置关系旋转矩阵R继续测量，经过时间T，返回步骤(1)；否则提示用户重新进行标定。