一种远心成像的三维形貌测量系统标定方法

摘要

本发明提供了一种远心成像的三维形貌测量系统标定方法，包括：步骤S1:搭建远心三维形貌测量系统；S2：控制远心投影设备对平移台投射正弦条纹图，远心摄像设备采集所述正弦条纹图；多次移动平移台，利用多步相移法得到远心摄像设备图像平面上标定用像素点处的绝对相位值，将标定用像素点处的绝对相位值与高度值进行线性拟合，得到测量系统的相位—高度转换关系式;S3：通过标定远心摄像设备的参量，将远心摄像设备图像平面上的像素坐标转换为世界坐标。本发明中相位与高度满足线性关系，只需测得一个像素点的绝对相位值与平移台高度的线性关系，求解运算量小，精确度高，可操作性强，实用性强；另外，本发明还提供了一种物像双远心镜头的正射变换模型，简化了标定过程。

主权项

一种远心成像的三维形貌测量系统标定方法，其特征在于：所述标定方法包括如下步骤：步骤S1：搭建远心三维形貌测量系统，所述测量系统包括：远心投影设备、远心摄像设备、平移台；远心摄像设备的光轴垂直于水平放置的平移台，远心投影设备的光轴与平移台成一夹角，并控制远心摄像设备的光轴与远心投影设备的光轴处于同一平面内；步骤S2：使平移台处于远心投影设备和远心摄像设备的共同景深范围内，控制远心投影设备对平移台投射正弦条纹图，远心摄像设备采集所述正弦条纹图，选取远心摄像设备图像平面上的任一像素点作为标定用像素点，利用多步相移法解得该标定用像素点的绝对相位值，并记录此时的平移台高度值；控制平移台在远心投影设备和远心摄像设备的共同景深范围内沿远心摄像设备的光轴方向进行数次位移，在移动平移台至不同高度时，获取此高度下标定用像素点的绝对相位值，并记录相应的平移台高度值；对获得的平移台的高度值与相应的标定用像素点的绝对相位值进行线性拟合，建立远心成像的三维形貌测量系统中绝对相位值与平移台高度值的转换关系；步骤S3：通过标定远心摄像设备的参量，将远心摄像设备图像平面上的像素坐标转换为世界坐标。