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一种多视角大深度显微立体视觉特征融合测量方法，其特征在于，包括以下步骤：使用复合式体视显微镜显微立体视觉测量系统以“桶形”方式采集原始立体图像对，复合式体视显微镜显微立体视觉测量系统包括辅助条纹投影系统(1)、三维操作台(4)、体视显微镜(5)、左相机(6)和右相机(7)，主体为体视显微镜(5)，左相机(6)和右相机(7)分别固定于体视显微镜(5)的左相机固定架(16)与右相机固定架(17)上面，显微物镜(18)固定在体视显微镜(5)的下端，环形光源(15)固定在显微物镜(18)的下端；辅助条纹投影系统(1)固定在条纹投影系统光源支架(2)上，被测物体(8)置于旋转台(9)上面，旋转台(9)安放在横向位移台(10)上，条纹投影系统光源支架(2)和横向位移台(10)安放在载物台(3)上；载物台(3)与三维操作台(4)固定，使载物台(3)与三维操作台(4)始终位于同一平面内；移动台控制器(14)与三维操作台(4)、旋转台(9)、横向位移台(10)连接并控制三维操作台(4)、旋转台(9)、横向位移台(10)动作；左相机(6)和右相机(7)与计算机(11)连接，移动台控制器(14)通过串行口与计算机(11)通信；计算机(11)采集左相机(6)和右相机(7)中的立体图像对并进行处理，通过串行口控制移动台控制器(14)输出脉冲信号，控制三维操作台(4)沿深度面纵向图像采集方向(12)移动，控制旋转台(9)沿深度面平面图像采集方向(13)旋转，控制横向位移台(10)沿与条纹垂直方向移动，在深度面纵向图像采集方向(12)和深度面平面图像采集方向(13)上产生“桶形”节点；该方法包括以下步骤：1)、“桶形”节点结构原始图像采集及条纹图像采集：在复合式体视显微镜显微立体视觉测量系统中，通过控制三维操作台(4)和旋转台(9)实现被测物沿深度面纵向图像采集方向(12)和深度面平面图像采集方向(13)移动，以“桶形”节点结构采集原始立体图像对；首先通过计算机(11)操作三维操作台(4)和旋转台(9)，将被测物体(8)移动到体视显微镜(5)的第一深度面第一节点位置K<sub>11</sub>，采集原始立体图像对，使用体视显微镜(5)的聚焦面作为第一深度面Plane_1，第一深度面第一节点位置K<sub>11</sub>任意确定，然后控制旋转台(9)沿深度面平面图像采集方向(13)等角度旋转，分别在节点位置K<sub>12</sub>、K<sub>13</sub>至K<sub>1N</sub>处等待一段时间，采集原始立体图像对，节点间的角度α＝360°/N；在第一深度面Plane_1采集完所有节点的原始立体图像对后，调整旋转台(9)沿深度面平面图像采集方向(13)旋转回第一深度面第一节点K<sub>11</sub>位置，然后调整三维操作台(4)沿深度面纵向图像采集方向(12)向上移动，到达第2深度面Plane_2,控制旋转台(9)沿深度面平面图像采集方向(13)等角度旋转，分别在K<sub>21</sub>、K<sub>22</sub>、K<sub>23</sub>至K<sub>2N</sub>处采集原始立体图像对，依次类推，最后调整三维操作台(4)沿深度面纵向图像采集方向(12)向上移动,到达第M深度面Plane_M，控制旋转台(9)沿深度面平面图像采集方向(13)等角度旋转，分别在节点位置K<sub>M1</sub>、K<sub>M2</sub>、K<sub>M3</sub>至K<sub>MN</sub>处等待一段时间，采集原始立体图像对,完成整个“桶形”图像采集过程；每个深度面对应的第N个位置的节点，即K<sub>1N</sub>、K<sub>2N</sub>…K<sub>MN</sub>节点在深度面纵向图像采集方向(12)上处于同一条直线；在每层深度面的第一节点位置采集的原始立体图像对作为该深度面的左原始参考图像和右原始参考图像；同一深度面不同节点位置处的左原始图像集合称为该深度面的左原始图像序列，同一深度面不同节点位置处的右原始图像集合称为该深度面的右原始图像序列；该深度面的左原始图像序列(S1)以左原始参考图像为基准进行配准，合成为一幅该深度面的左原始合成图像，该深度面的右原始图像序列(S6)的配准与合成与左原始图像序列(S1)的配准与合成方法相同；在每层深度面的第一节点位置处采集条纹图像，通过计算机(11)控制横向位移台(10)带动旋转台(9)和被测物体(8)沿与条纹垂直方向一维等间隔移动，间隔距离任意确定，在一维方向上从被测物体的起始端到末端设置多个采集位置，每个位置上均采集条纹立体图像对，采集左条纹图像l<sub>L1</sub>、l<sub>L2</sub>、l<sub>L3</sub>、l<sub>L4</sub>…l<sub>LV</sub>和右条纹图像l<sub>R1</sub>、l<sub>R2</sub>、l<sub>R3</sub>、l<sub>R4</sub>…l<sub>RV</sub>，并按采集的先后顺序编号，把各位置处的条纹图像合成为该深度面的一幅左条纹参考图像和一幅右条纹参考图像；2)、同一深度面不同节点位置处的原始图像配准：使旋转台(9)沿深度面平面图像采集方向(13)等角度旋转，对采集的同一深度面不同节点位置处的原始立体图像对，采用通用的形状匹配方法建立各节点位置处图像的配准；每一深度面第一节点位置采集的原始立体图像对保存为左原始参考图像和右原始参考图像，左原始参考图像和右原始参考图像分别生成各自的模板图像(S21)；通过形状匹配方法计算左原始图像序列(S1)的仿射参数(S23)，根据仿射参数对该深度面各节点位置处的图像进行变换，并与左原始参考图像进行配准，生成该深度面的左原始合成图像；该深度面的右原始合成图像的生成方法与左原始合成图像的生成方法相同；3)、条纹图像的合成与配准：同一深度面各位置处采集的左条纹图像合成在一幅图像中，形成该深度面的左条纹参考图像，所有深度面的左条纹参考图像的集合即为左深度面条纹参考图像序列(S5)，通过对左深度面条纹参考图像序列(S5)的融合而成为左条纹融合图像(S11)，提取左条纹融合图像(S11)的边缘，根据左条纹图像采集时的编号寻找左条纹参考图像的对应条纹边缘，保存像素位置，完成配准；右条纹图像的合成与配准过程和左条纹图像的合成与配准过程相同；4)、基于深度面条纹参考图像序列的不同深度面原始合成图像序列的融合：同一深度面不同节点位置处采集的原始立体图像对经过配准之后成为描述该深度面360度整体信息的一幅原始合成图像，对于大深度被测对象，需沿体视显微镜(5)中心轴的纵向设置多个深度面，在不同深度面上布置节点采集图像，不同深度面的节点图像经过相同过程的配准之后形成不同深度面的原始合成图像序列；以不同深度面条纹参考图像序列和不同深度面原始合成图像序列作为输入量，使用通用边缘像素检测方法提取深度面条纹参考图像序列的边缘，对图像进行网格划分，网格内的边缘梯度作为输入量建立清晰度评价函数，然后根据评价函数判别每层深度面图像像素的清晰度，再根据判别结果对两类图像分别进行融合，输出融合后的条纹融合图像和原始融合图像；5)、基于条纹参考图像序列的原始立体图像对局部匹配：条纹参考立体图像对经过配准后，输出条纹边缘像素对应的视差；在左原始图像中以相邻条纹的相邻边缘为界线，获得界线区域内的左原始图像像素，根据条纹所对应的图像采集时的编号，使用通用的立体匹配算法进行局部匹配和约束检测，再根据相邻条纹的相邻边缘像素视差进行检验，完成局部匹配；右原始图像的局部匹配过程与左原始图像的局部匹配过程相同，最后输出条纹边缘像素视差值和局部区域内左原始图像和右原始图像像素的视差值；6)、三维数据计算：三维操作台使用多个步进电机控制，能够实时提供空间位移，把三维操作台的位移数据作为矫正和标定用数据输入视觉反演模型，同时把条纹边缘像素视差和局部原始图像像素视差也代入通用的视觉反演模型，三维操作台的位移数据作为参考基准修正视觉反演模型的计算结果,计算匹配像素对应的物空间坐标，输出空间点云；7)、输出长度、宽度、高度和立体图形：通过三角剖分拟合空间点云，对点云网格化，进行点云位置约束检测，剔除异常点，生成规则的立体图形，输出包括被测对象的长度、宽度和高度的立体信息。 |
