高反光表面三维面形测量方法、服务器及系统与流程

文档序号:19731779发布日期:2020-01-18 04:01阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高反光表面三维面形测量方法,其特征在于,包括:

基于第一被测物体表面图像序列,确定最佳投影灰度值;所述第一被测物体表面图像序列由向被测物体表面投影均匀灰度图像序列后得到;

基于第二被测物体表面图像以及解相位算法,对图像投影设备和图像采集设备进行坐标匹配,并基于所述最佳投影灰度值,生成自适应光栅条纹图像;所述第二被测物体表面图像由向所述被测物体表面投影正交正弦光栅图像后得到;

基于所述自适应光栅条纹图像,进行相位计算和所述被测物体表面的三维重建。

2.根据权利要求1所述的高反光表面三维面形测量方法,其特征在于,所述基于所述第一被测物体表面图像序列,确定最佳投影灰度值,具体包括:

分别基于图像阈值分割方法和反二进制阈值化方法,对所述第一被测物体表面图像序列进行处理,得到有效均匀灰度图像序列和有效掩模图像序列;

将所述有效均匀灰度图像序列和所述有效掩模图像序列进行合成,生成投影图像,并确定所述投影图像中的最大灰度值;

基于插值预测快速查找算法以及所述最大灰度值,确定所述最佳投影灰度值。

3.根据权利要求2所述的高反光表面三维面形测量方法,其特征在于,将所述有效均匀灰度图像序列和所述有效掩模图像序列进行合成,生成投影图像,具体包括:

将所述有效均匀灰度图像序列中的每个均匀灰度图像与所述有效掩模图像序列中对应位置的掩模图像分别进行相乘;

将所有相乘结果进行相加,生成所述投影图像。

4.根据权利要求1所述的高反光表面三维面形测量方法,其特征在于,所述基于第二被测物体表面图像以及解相位算法,对图像投影设备和图像采集设备进行坐标匹配,具体包括:

基于所述解相位算法,确定所述第二被测物体表面图像中的横向相位和纵向相位;

基于所述横向相位和所述纵向相位,确定所述正交正弦光栅图像中的像素坐标与所述第二被测物体表面图像中的像素坐标之间的对应关系。

5.根据权利要求4所述的高反光表面三维面形测量方法,其特征在于,所述基于所述最佳投影灰度值,生成自适应光栅条纹图像,具体包括:

基于所述最佳投影灰度值,采用如下公式生成自适应光栅条纹图像:

其中,ii(u,v)为所述自适应光栅条纹图像中的第i个条纹图像,1≤i≤n,n为所述自适应光栅条纹图像中包含的条纹图案数量,u为所述横向相位,v为所述纵向相位,xideal为所述最佳投影灰度值,为所述横向相位和所述纵向相位构成的相位主值,为所述第i个条纹图像的相移步长。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的高反光表面三维面形测量方法,其特征在于,所述解相位算法具体包括:外差式多频相移法。

7.一种高反光表面三维面形测量服务器,其特征在于,包括:

最佳投影灰度值确定模块,用于获取被测物体表面的第一被测物体表面图像序列,并基于所述第一被测物体表面图像序列,确定最佳投影灰度值;所述第一被测物体表面图像序列由向被测物体表面投影均匀灰度图像序列后得到;

自适应光栅条纹图像生成模块,用于获取所述被测物体表面的第二被测物体表面图像,基于解相位算法,对图像投影设备和图像采集设备进行坐标匹配,并基于所述最佳投影灰度值,生成自适应光栅条纹图像;所述第二被测物体表面图像由向所述被测物体表面投影正交正弦光栅图像后得到;

三维重建模块,用于基于所述自适应光栅条纹图像,进行相位计算和所述被测物体表面的三维重建。

8.一种高反光表面三维面形测量系统,其特征在于,包括:图像投影设备、图像采集设备以及如权利要求7所述的高反光表面三维面形测量服务器;所述图像投影设备和所述图像采集设备均与所述高反光表面三维面形测量服务器通信连接;

所述图像投影设备用于向被测物体表面投影均匀灰度图像序列以及正交正弦光栅图像;

所述图像采集设备用于采集所述被测物体表面的第一被测物体表面图像序列和第二被测物体表面图像;

其中,所述第一被测物体表面图像在所述图像投影设备向所述被测物体表面投影所述均匀灰度图像序列后得到,所述第二被测物体表面图像在所述图像投影设备向所述被测物体表面投影所述正交正弦光栅图像后得到。

9.一种电子设备,包括:存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的高反光表面三维面形测量方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的高反光表面三维面形测量方法的步骤。

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