[发明专利]一种微纳米量级的二元面结构光检测方法及系统

摘要

本发明提供一种微纳米量级的二元面结构光检测方法及系统，该方法采用二元面结构光，采用LED光照射后采集的反射光强信息和图像确定目标物体的轮廓信息，再由计算机控制机械手臂位移一定距离坐标至目标大概位置，之后由光纤束传输投射编码面结构光，采集放大后的调制光信息图像进行三维重建获取微小目标的三维信息，最终引导机器人获得微纳米器件的精准位置及结构状态，使机器人实现微纳米器件的检测及组装功能。本发明的有益效果是：本发明基于面结构光的三维点云和由曲面深度变化引起的光辐照度变化获得的三维信息，光强变化的信息可以生成另外一组三维数据，利用两种不同特性参量的点云数据，将点云数据融合，增强系统结构光测量的精度。

主权项

1.一种微纳米量级的二元面结构光检测方法，其特征在于，包括如下步骤：/n第一步：对CCD摄像机及面结构光投影仪进行标定；/n第二步：由LED灯发出定向光源，经过物方像方远心镜组，将光源面积缩小后进入光纤束，光源经过光纤束投射至微小目标物体所在场景，反射的光线通过高倍显微镜放大，CCD摄像机获取放大后的图像并将图像传送至视觉处理系统，由视觉处理系统的自适应目标轮廓识别模块匹配出与目标物体近似的轮廓，得出待测物在平面的坐标及复杂度信息，对目标物体的位置进行粗略对准；/n第三步：根据自适应目标识别轮廓模块得出的轮廓信息，然后根据显微透镜参数计算出的原始未放大的图像的相对面积，对结构光进行编码，使面结构光的精度满足目标物体的复杂度及大小，面结构光经过物方像方远心镜组，将面结构光投影仪投射出的光缩小后进入光纤束，经光纤束传输，从光纤束末端投射出至第二步中粗对准的微小目标物体表面；/n第四步：CCD摄像机获取经由高倍显微镜放大后的结构光调制图像，然后对图像进行解码，利用光学三角法进行三维坐标变换，求解图像的深度信息；/n该二元面结构光检测方法还包括：/n第五步：在放大后的调制图像中进行坐标变换得到的结构光三维点后，将结构光特征点和LED光轮廓获取的梯度信息、边缘强度信息参量结合，将轮廓的多参量信息与三维点云的分割信息结合，在像素平面中，将邻接的结构光点生成网格线，在网格线和梯度信息的交叉处插入新的三维点，更新插入新三维点云后进一步细化三维网格，新插入三维点的深度信息由细分规则得出；进行曲面拟合，得到最终的三维图像。/n