基于多频偏振条纹技术的工件三维测量方法及其系统

    公开(公告)号:CN117405044A

    公开(公告)日:2024-01-16

    申请号:CN202311713046.3

    申请日:2023-12-13

    Abstract: 本公开涉及基于多频偏振条纹技术的工件三维测量方法及其系统,所述方法包括如下步骤:获取待测量工件的偏振信息,根据所述偏振信息采用标准四步相移法生成多频编码条纹图像,将所述多频编码条纹图像编码到高中低三个不同频率的条纹图像中,生成多频偏振条纹图像,消除了高光给工件包裹相位带来的影响;将生成的多频偏振条纹图像发送到投影仪上,并投射到工件的表面上,经线偏振器由相机捕获得到各频率变形条纹;根据各频率变形条纹计算高中低频包裹相位,通过高中低频包裹相位将高频包裹相位展开得到绝对相位,完成工件的三维测量,本公开低频偏振条纹被用来辅助高频偏振条纹,展开高频包裹相位,提高了测量精度和测量范围。

    基于平面镜的无重叠视场的相机参数标定方法

    公开(公告)号:CN116883517A

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN202311151609.4

    申请日:2023-09-07

    Abstract: 本发明涉及基于平面镜的无重叠视场的相机参数标定方法,所述方法的步骤:S10、构建双目系统,包括视场方向相反的第一相机和第二相机,在所述第二相机的视场范围内设置平面镜,使第二相机在平面镜内镜像对应的虚拟相机与第一相机组成新的有重叠视场的双目系统;S20、计算第二相机和虚拟相机之间的第一转换关系;S30、计算虚拟相机和第一相机之间的第二转换关系;S40、基于第一转换关系和第二转换关系计算第一相机和第二相机之间的第三转换关系以实现对无重叠视场的相机参数标定;本发明通过设置平面镜坐标系和虚拟相机的相机坐标系作为中间坐标系,完成两个相机的标定统一,从而便实现了无重叠视场相机的全局标定。

    基于全局最优偏振图像的相机-投影仪标定方法和系统

    公开(公告)号:CN116778001A

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202311073761.5

    申请日:2023-08-24

    Abstract: 本公开涉及一种基于全局最优偏振图像的相机‑投影仪标定方法和系统,所述方法包括如下步骤:S10、获取n组标定图像,其中,每组标定图像均包括多个不同偏振度和波长的偏振图像,其中n为大于2的自然数;S20、将n组标定图像依次分组计算重投影误差,将重投影误差最高的一组标定图像替换为重投影误差最低的一组标定图像;S30、循环进行步骤S20,直至重投影误差的变化小于设定的阈值,将其中重投影误差最低的一组标定图像作为全局最优偏振图像进行相机和投影仪的标定。本公开能够通过重投影误差选取全局最优偏振图像,使相机‑投影仪标定过程中的标定图像质量得到提升,从而提高标定的精度。

    一种平面镜的无重叠视场的线结构光视觉传感器全局标定方法

    公开(公告)号:CN115560695A

    公开(公告)日:2023-01-03

    申请号:CN202210560851.6

    申请日:2022-05-21

    Inventor: 祝振敏 吕梦楠

    Abstract: 本发明提供了一种平面镜的无重叠视场的线结构光视觉传感器全局标定方法。该方法基于三角测量原理,首先,以平面镜坐标系作为参照对象,实现无公共视场的相机参数标定。再利用平面镜的反射原理,将左右两侧的线结构光投射到同一个棋盘格靶标上,再将其线性分离后拟合出两个光平面方程。从而实现无公共视场的线结构光传感器测量系统的全局标定。该方法可应用于轨道轮廓检测,可实现双侧钢轨轮廓的同时检测,以此提高检测效率,是一种具有广泛应用前景的标定方法。

    一种基于偏振信息的相机-投影仪系统标定方法

    公开(公告)号:CN113554709A

    公开(公告)日:2021-10-26

    申请号:CN202010328607.8

    申请日:2020-04-23

    Abstract: 本发明提供了一种基于偏振信息的相机‑投影仪系统标定方法。步骤为(1)选择标定板,将打印的黑白棋盘格粘贴在标定板的左半部分;(2)将黑白棋盘格通过投影仪投射到标定板的右半部分;(3)利用装有线性偏振片的CCD相机在最佳偏振角下采集不同姿态的标定图片;(4)通过打印的棋盘格对相机标定;(5)利用投影棋盘格建立投影仪图像坐标系与世界坐标系之间的联系,完成对投影仪的标定。本发明所述的相机‑投影仪标定方法,利用偏振信息获取标定所需的图片,单映性矩阵映射的亚像素角点提取算法提取角点,极大的提高了棋盘格角点提取的精度,对系统标定的准确性有了明显的提高。

    一种基于单圆柱靶标的线结构光视觉传感器的完全标定法

    公开(公告)号:CN113554708A

    公开(公告)日:2021-10-26

    申请号:CN202010328488.6

    申请日:2020-04-23

    Abstract: 本发明提出了一种基于单圆柱目标的线结构光系统完整标定方法。校准过程如下:将圆柱形目标放置至少一次,并用激光投影仪的光带照亮。视觉传感器采集目标图像,提取出圆柱目标的激光条纹和轮廓图像。根据圆柱目标的轮廓特征和共线矢量的定义,利用提取的轮廓图像求解摄像机的内部参数。由于线结构光平面和圆柱目标在圆柱直径投影方向上的交线是一个标准圆,因此在摄像机坐标系上建立了光平面方程。在复杂的工业环境下,采用传统的张氏定标方法在不同位置拍摄多幅棋盘图像是不合适的,而且由于圆柱目标的轮廓特性,可以同时进行摄像机定标和线结构定标。本发明提出方法不需要依赖多幅图像的约束,操作简单,满足工业三维测量技术的要求。

    基于多次漫反射数学模型的照明光源设计方法

    公开(公告)号:CN112036006A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202010707851.5

    申请日:2020-10-20

    Abstract: 本发明提供了一种基于漫反射自由曲面的多次漫反射数学模型的LED均匀照明光源的设计方法。漫反射透镜因其特有的光学性能得到了广泛的应用,但漫反射透镜的效率较低,因此,其效率和均匀性还有待提高。基于上述问题,根据LED光源的发光特性,应用双向反射分布函数(BRDF),建立用于漫反射表面的一次漫反射数学模型。同理当LED光线反射至漫反射曲面时,漫反射表面也是一个朗伯体,对其考虑多次漫反射的情况并建立相应的数学模型。通过数值求解非线性代数方程,得到了漫反射表面轮廓。最后,仿真结果表明,当目标面半径和光源与目标照明面距离为1:4时,效果最好,与其它方法相比,均匀性和效率都有明显提高,可以有效地拓宽间接照明在实际应用中的前景。

    一种基于LED阵列的漫反射自由曲面离轴设计方法

    公开(公告)号:CN106547975B

    公开(公告)日:2020-05-15

    申请号:CN201610961884.6

    申请日:2016-11-05

    Inventor: 祝振敏 孙翔 彭勃

    Abstract: 本发明提供了一种漫反射自由曲面的离轴设计方法,其能够根据各种形状不同的LED阵列,求出相应的离轴自由曲面,在提升照度均匀度的同时也提升了效率。通过建立一个由朗伯体发光特性的LED组成的阵列与漫反射自由曲面的数学模型,以及能量守恒公式,得出一系列方程,求解方程组数值解得出一系列离散坐标点,再拟合所得坐标点得出离轴自由曲面。最后,通过离轴设计方法所得的自由曲面具有一定的容错性和稳定性,在变换LED阵列、目标照明面的大小或者与距离的情况下,离轴的照明效果相较于传统的半球面和旋转对称设计方法都有着明显的优势,适用于实验、生产、生活各种场合的照明,用途广泛。

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