CN109427046B - 三维测量的畸变校正方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

三维测量的畸变校正方法、装置及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及精密加工领域,提供了一种三维形貌测量方法、装置及计算机可读存储介质和终端设备,以较小的计算量,获得三维形貌较高的测量精度。所述方法包括:通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云;根据高度分布点云,对成像测量结果进行单视场畸变校正、分区域角度畸变校正和各向异性平滑中的任意一种或几种操作,得到校正后成像测量结果;对校正后成像测量结果进行拼接。相比于现有技术的校正方法,由于本发明提供的技术方案简单,易于操作,因此具有计算量小的有点,而且通过这些校正手段,使得最终的测量精度显著提高。

Description

三维测量的畸变校正方法、装置及计算机可读存储介质
技术领域
本发明属于精密加工领域,尤其涉及一种三维测量的畸变校正方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
三维形貌测量在精密加工工业领域有很大需求,与普通成像测量比较,三维形貌测量除了需要获知被测物体表面形貌、颜色信息外,还需要测量样品各点的高度信息,测得的高度分布能实现被测物体小弧度形变等缺陷检测。
目前三维形貌测量方法主要分为接触式和非接触式两种,其中,接触式三维形貌测量方法主要用探针扫描物体表面并采集三维形貌,这种方式精度较高,但成本高,用时长,而且有可能造成表面损伤;非接触式三维形貌测量方法主要通过光学方法实现,包括聚焦形貌恢复、白光干涉、共聚焦和激光扫描等,尽管光学方法精度相对较低,但具有无损、快速、低成本等优势,在许多场合中广泛采用。
聚焦形貌恢复是一种重要的光学三维形貌测量方法,它的基本原理是在同一视场中通过改变聚焦距离拍摄一组图片,并计算每个像素在不同高度的聚焦度,取所有平面位置上聚焦度最大点作为该位置高度值,得到高度分布点云。与二维成像类似,由于光学测量系统中各类光学透镜透射失真、光电探测器畸变等因素的存在,光学三维形貌测量方法得到的高度分布同样存在畸变,而进行畸变校正有利于提高高度分布测量精度;同时,在高分辨率测量中,由于被测物体一般大于测量系统单次成像尺寸,需要进行多次测量,相邻测量在边缘区域不可避免存在重合区域且这些区域畸变更明显,进行多次测量结果拼接也是三维测量中不可或缺的组成步骤。
尽管目前已经提出了大量图像畸变校正及拼接算法,然而这些算法大多基于直接成像的图像信息设计,普遍存在算法复杂,因而耗时长的缺陷,同时还存在测量精度不高等缺陷。
发明内容
本发明提供一种三维形貌测量方法、装置及计算机可读存储介质和终端设备,以较小的计算量,获得三维形貌较高的测量精度。
本发明第一方面提供了一种三维测量的畸变校正方法,所述方法包括:
通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云;
根据所述高度分布点云,对成像测量结果进行单视场畸变校正、分区域角度畸变校正和各向异性平滑中的任意一种或几种操作,得到校正后成像测量结果;
对所述校正后成像测量结果进行拼接。
本发明第二方面提供了一种三维测量的畸变校正装置,所述装置包括:
高度获取模块,用于通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云;
校正模块,用于根据所述高度分布点云,对成像测量结果进行单视场畸变校正、分区域角度畸变校正和各向异性平滑中的任意一种或几种操作,得到校正后成像测量结果;
拼接模块,用于对所述校正后成像测量结果进行拼接。
本发明第三方面提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云;
根据所述高度分布点云,对成像测量结果进行单视场畸变校正、分区域角度畸变校正和各向异性平滑中的任意一种或几种操作,得到校正后成像测量结果;
对所述校正后成像测量结果进行拼接。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云;
根据所述高度分布点云,对成像测量结果进行单视场畸变校正、分区域角度畸变校正和各向异性平滑中的任意一种或几种操作,得到校正后成像测量结果;
对所述校正后成像测量结果进行拼接。
从上述本发明提供的技术方案可知,通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云后,据此对成像测量结果进行单视场畸变校正、分区域角度畸变校正和各向异性平滑中的任意一种或几种操作,得到校正后成像测量结果,再对校正后成像测量结果进行拼接,相比于现有技术的校正方法,由于本发明提供的技术方案简单,易于操作,因此具有计算量小的有点,而且通过这些校正手段,使得最终的测量精度显著提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的三维测量的畸变校正方法的实现流程示意图;
图2是本发明实施例提供的三维测量的畸变校正装置的结构示意图;
图3是本发明另一实施例提供的三维测量的畸变校正装置的结构示意图;
图4是本发明另一实施例提供的三维测量的畸变校正装置的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
附图1是本发明实施例提供的三维测量的畸变校正方法的实现流程示意图,主要包括以下步骤S101至S103,详细说明如下:
S101,通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云。
以聚焦形貌恢复方法为例,通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云的基本过程如下:将样品即被测物体放置在移动平台上,取移动平台所在的平面为XY平面,并设置成像相机在垂直于XY平面的Z轴方向上。根据成像系统测量区域和被测物体尺寸,将整个被测物体划分成多个单视场区域并确定测量路径,在测量过程中将移动平台移动至不同位置,进行不同位置的单视场成像。在单视场成像中,使用显微镜头沿Z轴方向上下运动,使用电子触发方式采集图片并记录采集位置。每次采集时成像相机聚焦距离一定,每张图片的聚焦位置在数值上等于镜头当前位置加上聚焦距离。对于XY平面上每一个位置(x,y),得到沿Z轴方向的一组像素点,这组像素点中聚焦度最大点的Z轴坐标作为该位置(x,y)上的三维高度。对XY平面上所有位置使用上述方法生成单视场的三维高度图,通过移动移动平台,对多个单视场成像测量,通过上述过程可以便得到每个单视场中XY平面上位置(x,y)处高度分布点云。
S102,根据经步骤S101获取的高度分布点云,对成像测量结果进行单视场畸变校正、分区域角度畸变校正和各向异性平滑中的任意一种或几种操作,得到校正后成像测量结果。
由于透镜色差、镜头畸变等因素,经过步骤S101测到的高度值会存在误差。这些误差受光照条件、被测物材质以及检测位置等因素的影响。进一步地,经过多次测试,发明人发现,单视场高度的噪声大部分表现为加性噪声的形式。为了提高测量的精度,可以根据经步骤S102获得的高度分布点云,对成像测量结果进行单视场畸变校正,具体包括如下步骤Sa1021至Sa1023:
Sa1021,通过对被测物体平面区域周围预设个数相邻单视场的平面拟合,求出被测物体平面区域的倾斜角度θ。
在本发明实施例中,此处的预设个数可以是4至6个。需要说明的是,相邻单视场进行被测物体的三维测量时,其应当在相同光照条件下进行,并且,所选取的预设个数相邻单视场的平面高度分布均匀。
Sa1022,将预设个数相邻单视场测得的若干组高度分布数据在Z轴方向上取平均值,将若干组高度分布数据在X轴方向和Y轴方向平滑,以及将进行所述平滑后取得的结果减去倾斜角度为θ的高度平面,获得一高度差值。
如前所述,已经通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云,因此,很容易求出预设个数相邻单视场测得的若干组高度分布数据在Z轴方向上的平均值。
Sa1023,将经步骤Sa1022得到的高度差值减去预设个数相邻单视场测得的若干组高度分布数据在Z轴方向上取得的平均值,得到单视场畸变校正的校正值。
在得到单视场畸变校正的校正值后,在后续计算最终的三维测量结果时,将每个单视场高度结果减去这个校正值。需要说明的是,若被测物体不存在高度恒定区域,则可以寻找一块与该物体相同材质且高度分布均匀的材料进行上述校正值的获取。
发明人在进行三维测量过程中发现,在根据高度分布点云,对成像测量结果进行单视场畸变校正后,所获取的每个单视场高度分布点云,其结果实际上还存在一个角度畸变,这种畸变使得测到的高度沿着X轴方向和Y轴方向呈现虚假的单调增加或者减少,影响高度测量精度;进一步地,在不同形貌和光照条件下,该角度畸变程度也有不同。为了对此角度畸变进行校正,在本发明实施例中,根据高度分布点云,对成像测量结果进行分区域角度畸变校正可通过如下步骤Sb1021至Sb1023来实现:
Sb1021,按照形貌和光照条件的不同,将单视场划分为不同区域。
由于每次成像的单视场有限,因此,对一个被测物体的单视场要进行划分,每次划分成多大面积是一个主要问题,具体怎么划分,需要根据系统设计、被测物体分布特征来定,例如,边缘位置最好不要选高度变化比较大的区域,单次成像区域不同位置光照条件不能差别太大,等等。
Sb1022,获取不同区域中每个单视场角度畸变值。
具体地,可以基于相邻两视场重叠区域高度相同,找出每个单视场角度畸变值。
Sb1023,根据每个单视场角度畸变值,对每个单视场高度进行校准。
具体地,Sb1023的实现可以是对区域内所有单视场统一校正x轴方向和y轴方向角度,直到重叠区域的高度差达到最小值,其中,校正x轴方向和y轴方向角度的校正过程满足如下公式:
Figure BDA0001393470920000061
H(x,y)=h(x,y)+(x-x0)×Dx+(y-y0)×Dy
其中,(x,y)表示校正点位置的坐标,(x0,y0)表示当前视场0点(左上角)位置的坐标,σ表示在所选区域里的视场重叠区,h(x,y)表示校准前的高度图,H(x,y)表示校准后的高度,H1(x,y)、H2(x,y)表示重叠区域的两个校准后高度,Dx和Dy分别表示在x轴和y轴方向的校准高度值,Dmx和Dmy分别表示在x轴和y轴方向优化后的校准高度值,获取Dmx和Dmy后,对所有视场进行相应校准即可。
考虑到在精密制造工业中,大部分产品形状并不是无规则分布,而是二维曲线沿某引导曲线扫描而成的三维形貌。根据这一特点,本发明提供的技术方案在畸变校正中加入附加数据处理步骤,用以滤除高度畸变。具体地,根据所述高度分布点云,对成像测量结果进行各向异性平滑可通过如下步骤Sc1021至Sc1022来实现:
Sc1021,确定被测物体的投影方向。
Sc1022,对沿投影方向的高度分布进行各向异性平滑。
并通过中值滤波等手段,使得指定范围内此投影方向上的高度值呈线性变化。
需要说明的是,当被测物体仅有部分区域沿某方向投影时,可以将该区域单独进行各向异性平滑。
S103,对经步骤S102得到的校正后成像测量结果进行拼接。
拼接是进行大尺寸物体测量必要组成部分,图像配准以及融合是拼接的必要组成部分。考虑到目前电动旋转移动平台技术已经发展较成熟,移动控制精度优于图像配准可以达到的精度,并且具有计算量小,速度快的优势,因此,在本发明实施例中,基于电动旋转移动平台信息进行图像配准。作为本发明一个实施例,对经步骤S102得到的校正后成像测量结果进行拼接可通过如下步骤S1031和S1032来实现:
S1031,对校正后成像测量结果中每个单视场成像得到的高度分布进行坐标变换,得到拼接图像。
具体地,记录每个单视场成像时对应的移动平台精确位移坐标以及旋转角度,等待测量完成后,建立一个统一坐标系,以移动平台的位置以及转轴角度为基准,对每个单视场成像得到的高度分布进行坐标变换,以达到图像拼接目的,得到拼接图像。
S1032,去除或减弱拼接图像中的边缘不匹配之处。
考虑到每张图像的光照不完全相同,同一图像上不同位置的光照不同,拼接位置上可能有微小误差,需要通过采用多高度融合技术将拼接图像中由拼接造成的边缘不匹配去除或减弱。
进一步地,考虑到单视场成像的边角位置会出现在最多四个成像结果中,本发明实施例采用多高度融合技术去除或减弱拼接图像中的边缘不匹配之处,将重合部分高度数值用两个或者四个测量高度值加权代替。具体地,采用多高度融合技术去除或减弱拼接图像中的边缘不匹配之处包括:针对图像的中心比边缘变形小、光照更优的特点,将融合点距离单视场成像中心距离作为加权值,满足如下公式:
Figure BDA0001393470920000081
对于单视场成像中四个角的重合位置,j=4,其它边缘重合位置,j=2。其中F(x,y)为融合得到统一坐标系下在XY平面上位置(x,y)处的高度值,Fi(x,y)则为该坐标系下第i个单视场成像时在XY平面上位置(x,y)处得到的高度值,Li为第i个单视场成像下XY平面上位置(x,y)处与第i个单视场成像中心位置的直线距离。
从上述附图1示例的三维测量的畸变校正方法可知,通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云后,据此对成像测量结果进行单视场畸变校正、分区域角度畸变校正和各向异性平滑中的任意一种或几种操作,得到校正后成像测量结果,再对校正后成像测量结果进行拼接,相比于现有技术的校正方法,由于本发明提供的技术方案简单,易于操作,因此具有计算量小的有点,而且通过这些校正手段,使得最终的测量精度显著提高。
附图2是本发明实施例提供的三维测量的畸变校正装置的示意图,主要包括高度获取模块201、校正模块202和拼接模块203,详细说明如下:
高度获取模块201,用于通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云;
校正模块202,用于根据高度获取模块201获取的高度分布点云,对成像测量结果进行单视场畸变校正、分区域角度畸变校正和各向异性平滑中的任意一种或几种操作,得到校正后成像测量结果;
拼接模块202,用于对校正模块202得到的校正后成像测量结果进行拼接。
需要说明的是,本发明实施例提供的装置,由于与本发明方法实施例基于同一构思,其带来的技术效果与本发明方法实施例相同,具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述,此处不再赘述。
附图2示例的校正模块202可以包括倾斜角计算单元301、高度差计算单元302和校正值计算单元303,如附图3示例的三维测量的畸变校正装置,其中:
倾斜角计算单元301,用于通过对被测物体平面区域周围预设个数相邻单视场的平面拟合,求出被测物体平面区域的倾斜角度θ;
高度差计算单元302,用于将预设个数相邻单视场测得的若干组高度分布数据在Z轴方向上取平均值,将若干组高度分布数据在X轴方向和Y轴方向平滑,以及将进行平滑后取得的结果减去倾斜角度为θ的高度平面,获得一高度差值;
校正值计算单元303,用于将高度差计算单元302计算得到的高度差值减去若干组高度分布数据在Z轴方向上取平均值得到单视场畸变校正的校正值。
附图2示例的校正模块202可以包括划分单元401、畸变值获取单元402和校准单元403,如附图4示例的三维测量的畸变校正装置,其中:
划分单元401,用于按照形貌和光照条件的不同,将单视场划分为不同区域;
畸变值获取单元402,用于获取所述不同区域中每个单视场角度畸变值;
校准单元403,用于根据所述每个单视场角度畸变值,对每个单视场高度进行校准。
图5是本发明一实施例提供的终端设备的结构示意图。如图5所示,该实施例的终端设备5包括:处理器50、存储器51以及存储在存储器51中并可在处理器50上运行的计算机程序52,例如三维测量的畸变校正方法的程序。处理器50执行计算机程序52时实现上述三维测量的畸变校正方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤S101至S103。或者,处理器50执行计算机程序52时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图2所示高度获取模块201、校正模块202和拼接模块203的功能。
示例性的,三维测量的畸变校正方法的计算机程序52主要包括:通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云;根据所述高度分布点云,对成像测量结果进行单视场畸变校正、分区域角度畸变校正和各向异性平滑中的任意一种或几种操作,得到校正后成像测量结果;对所述校正后成像测量结果进行拼接。计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元,一个或者多个模块/单元被存储在存储器51中,并由处理器50执行,以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述计算机程序52在计算设备5中的执行过程。例如,计算机程序52可以被分割成高度获取模块201、校正模块202和拼接模块203的功能,各模块具体功能如下:高度获取模块201,用于通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云;校正模块202,用于根据高度获取模块201获取的高度分布点云,对成像测量结果进行单视场畸变校正、分区域角度畸变校正和各向异性平滑中的任意一种或几种操作,得到校正后成像测量结果;拼接模块202,用于对校正模块202得到的校正后成像测量结果进行拼接。
终端设备5可包括但不仅限于处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解,图5仅仅是终端设备5的示例,并不构成对终端设备5的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器51可以是终端设备5的内部存储单元,例如终端设备5的硬盘或内存。存储器51也可以是终端设备5的外部存储设备,例如终端设备5上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,存储器51还可以既包括终端设备5的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器51用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,三维测量的畸变校正方法的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤,即,通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云;根据所述高度分布点云,对成像测量结果进行单视场畸变校正、分区域角度畸变校正和各向异性平滑中的任意一种或几种操作,得到校正后成像测量结果;对所述校正后成像测量结果进行拼接。其中,计算机程序包括计算机程序代码,计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括:能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种三维测量的畸变校正方法,其特征在于,所述方法包括:
通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云;
根据所述高度分布点云,对成像测量结果进行单视场畸变校正和分区域角度畸变校正中的任意一种或几种操作,得到校正后成像测量结果;
对所述校正后成像测量结果进行拼接;
所述根据所述高度分布点云,对成像测量的结果进行单视场畸变校正包括:
获取所述被测物体平面区域的倾斜角度θ
根据所述预设个数相邻单视场测得的若干组高度分布数据和所述倾斜角度为θ的高度平面,获取所述单视场畸变校正的校正值;
所述根据所述高度分布点云,对成像测量结果进行分区域角度畸变校正包括:
按照形貌和光照条件的不同,将单视场划分为不同区域;
获取所述不同区域中每个单视场角度畸变值;
根据所述每个单视场角度畸变值,对每个单视场高度进行校准。
2.如权利要求1所述三维测量的畸变校正方法,其特征在于,所述方法还包括根据所述高度分布点云,对成像测量结果进行各向异性平滑操作。
3.如权利要求1所述三维测量的畸变校正方法,其特征在于,通过对被测物体平面区域周围预设个数相邻单视场的平面拟合,求出所述被测物体平面区域的倾斜角度θ
所述根据所述预设个数相邻单视场测得的若干组高度分布数据和所述倾斜角度为θ的高度平面,获取所述单视场畸变校正的校正值包括:
将所述预设个数相邻单视场测得的若干组高度分布数据在Z轴方向上取平均值,将所述若干组高度分布数据在X轴方向和Y轴方向平滑,以及将进行所述平滑后取得的结果减去倾斜角度为θ的高度平面,获得一高度差值;
将所述高度差值减去所述平均值得到所述单视场畸变校正的校正值。
4.如权利要求2所述三维测量的畸变校正方法,其特征在于,所述根据所述高度分布点云,对成像测量结果进行各向异性平滑,包括:
确定被测物体的投影方向;
对沿所述投影方向的高度分布进行各向异性平滑,使得指定范围内所述投影方向上的高度值呈线性变化。
5.如权利要求1至4任意一项所述三维测量的畸变校正方法,其特征在于,所述对所述校正后成像测量结果进行拼接,包括:
对所述校正后成像测量结果中每个单视场成像得到的高度分布进行坐标变换,得到拼接图像;
去除或减弱所述拼接图像中的边缘不匹配之处。
6.一种三维测量的畸变校正装置,其特征在于,所述装置包括:
高度获取模块,用于通过对被测物体进行多个单视场成像测量,获取每个单视场高度分布点云;
校正模块,用于根据所述高度分布点云,对成像测量结果进行单视场畸变校正和分区域角度畸变校正中的任意一种或几种操作,得到校正后成像测量结果;
拼接模块,用于对所述校正后成像测量结果进行拼接;
所述校正模块包括:
倾斜角计算单元,用于通过对被测物体平面区域周围预设个数相邻单视场的平面拟合,求出所述被测物体平面区域的倾斜角度θ
高度差计算单元,用于将所述预设个数相邻单视场测得的若干组高度分布数据在Z轴方向上取平均值,将所述若干组高度分布数据在X轴方向和Y轴方向平滑,以及将进行所述平滑后取得的结果减去倾斜角度为θ的高度平面,获得一高度差值;
校正值计算单元,用于将所述高度差值减去所述若干组高度分布数据在Z轴方向上取平均值得到所述单视场畸变校正的校正值;
划分单元,用于按照形貌和光照条件的不同,将单视场划分为不同区域;
畸变值获取单元,用于获取所述不同区域中每个单视场角度畸变值;
校准单元,用于根据所述每个单视场角度畸变值,对每个单视场高度进行校准。
7.如权利要求6所述三维测量的畸变校正装置,其特征在于,所述校正装置还用于根据所述高度分布点云,对成像测量结果进行各向异性平滑操作,包括:确定被测物体的投影方向;对沿所述投影方向的高度分布进行各向异性平滑,使得指定范围内所述投影方向上的高度值呈线性变化。
8.一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述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计算机程序时实现如权利要求1至5任意一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任意一项所述方法的步骤。
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