一种宽视场结构光视觉测量系统及测量方法

摘要

本发明属于测量技术领域，将提供一种宽视场结构光视觉测量系统和测量方法。本发明测量系统由宽视场结构光视觉传感器7、计算机、标定靶标8和9组成，其中宽视场结构光视觉传感器7包括摄像机1，正四棱锥反射镜2和四个结构光投射器3、4、5和6。本发明方法通过多个线结构光投射器拼接的方式向宽视场场景物体投射结构光，在被测物体表面形成变形结构光条，结构光条经过正四棱锥反射镜2反射后被摄像机1接收，所成图像由计算机进行采集，并由计算机对采集图像进行处理，提取出结构光条中心线的图像坐标，根据测量模型，计算出被测物体表面光条点的三维坐标，获得宽视场场景信息。本发明采用正四棱锥反射镜反射成像，扩大了摄像机的视场范围，并将其与结构光视觉测量技术相结合，实现宽视场场景信息三维感知测量。

主权项

一种宽视场结构光视觉测量系统，其特征在于，1.1、它由宽视场结构光视觉传感器[7]、计算机和标定靶标[8]和[9]组成，其中宽视场结构光视觉传感器[7]包括摄像机[1]，正四棱锥反射镜[2]，结构光投射器[3]、[4]、[5]和[6]；正四棱锥反射镜[2]倒立放置在摄像机[1]的正前方；四个线结构光投射器[3]、[4]、[5]和[6]向四周宽视场场景内的被测物体投射结构光平面，在被测物体表面形成变形结构光条，光条经过四棱锥反射镜[2]反射后被摄像机[1]接收；1.2、所说的标定靶标[8]为一个二维平面靶标，靶标上有预先设置的特征点，在靶标平面上布置成矩阵排列的圆，圆的数量为100~169个，其中有四个标志圆，任意三个标志圆均不共线，非标志圆的直径为9mm，标志圆直径为15mm，圆的直径精度为0.001mm，相邻两圆心的距离为15mm，其精度为0.001mm，选取靶面上圆的圆心作为特征点，特征点数量为100~169个；所说的标定靶标[9]为一个准三维靶标，由两个平面靶标[8]组成，夹角90°~120°，两靶标平面所确定的世界坐标系之间空间位置关系已知。