[发明专利]高温双目立体视觉测量中考虑折射偏差的成像补偿方法

摘要

本发明提供一种高温双目立体视觉测量中考虑折射偏差的成像补偿方法，通过载有滤光片的双相机拍摄高温物体表面，获得图像数据；利用软件同步触发温度数据采集模块，控制规律分布在物体和相机之间的热电偶传感器采集空间场温度信息，建立实时的三维温度场分布；根据大气折射计算方法建立空间折射率场，结合光线传播计算得到高温环境下选择波段的折射成像偏差；依据实际成像点进行算法重建，获得客观物点偏差，实现坐标补偿；依据多个谱段补偿校正后的图像，采用图像处理技术进行融合处理，最终获得清晰图像。本发明通过分光式彩色双目相机和热电偶的使用实现高温测量中折射偏差补偿，方法简单，可应用于工程现场下的高温物体的实时高精度测量。

主权项

1.一种高温双目立体视觉测量中考虑折射偏差的成像补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：相机标定步骤：利用两个彩色CCD相机拍摄被测物体表面图像，利用相机标定程序获得相机内外参数，根据图像处理技术获得常温下被测物体表面的三维坐标；数据采集步骤：实时获取相机拍摄的图像数据，同时通过布置在被测物体表面以及空间场内的若干热电偶传感器同步采集所述被测物体表面以及空间场内的温度数据；温度场分布模型建立步骤：根据实时采集的所述温度数据，利用有限元软件模拟建立所述被测物体到所述相机空间范围的温度场分布模型；折射率场分布模型建立步骤：根据大气折射率公式确定所述被测物体表面到所述相机靶面空间折射率场的非线性分布与温度场的非线性分布之间的对应关系，建立空间折射率场的分布模型；像素坐标偏差计算步骤：根据折射率场的非线性分布和几何光学理论计算在所述相机成像光谱下所述被测物体表面P点经过空间折射率场在所述相机靶面上成像点的像素坐标；同时计算出常温条件下所述被测物体表面P点在所述相机靶面上成像点的像素坐标；据此计算高温与常温下物点成像点的像素坐标偏差；图像补偿步骤：依据常温下获取的图像信息对高温环境下获取的图像信息运用图像几何校正方法进行图像坐标补偿，根据不同成像光谱下的被测物体成像差异信息对不同通道的校正图像进行融合，得到温度补偿后的客观被测目标图像；三维坐标重建步骤：根据温度补偿后的客观被测目标图像，运用双目视觉重建相关算法，重建所述被测物体表面的三维坐标。