CN111121663B - 物体三维形貌测量方法、系统和计算机可读存储介质 - Google Patents

物体三维形貌测量方法、系统和计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种物体三维形貌测量方法、系统和计算机可读存储介质，所述方法包括：接收外界阳光，并将其作为测量用的光源；将所述阳光照射在具有预设图案的模板上，以形成对应的阴影图案；将所述阴影图案投影在被测物体上；拍摄被所述阴影图案投影的被测物体，以得到对应的变形图案；采用傅里叶变换轮廓术计算得出所述变形图案上变形条纹的相位；结合所述被测物体的纹理和计算得出的相位进行双目匹配，以获取所述被测物体的三维形貌。本发明采用阳光作为光源以对物体表面形貌进行主动双目三维测量，无需投影成像光学系统，并且只需一个模板或者再加上若干个平面反射镜即可实现野外三维测量任务，整体结构简单，测量成本较低。

Description

物体三维形貌测量方法、系统和计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及三维测量与数字成像技术领域，尤其涉及一种物体三维形貌测量方法、系统和计算机可读存储介质。
背景技术
基于结构光照明的光学三维传感技术在工业检测、产品质量控制、机器视觉、即时定位与地图构建(SLAM)、影视特技和生物医学等领域有广泛的应用。随着计算机技术、投影技术、激光技术、数字图像获取设备等的快速发展，多种光学三维测量技术已经进入商业应用阶段，同时各种新的三维测量方法还在不断涌现。光学三维测量方法是通过运用适当的光学和电子仪器非接触地获取被测物体形貌的方法和技术。
双目视觉三维测量系统是一种研究较多的光学三维传感技术，已经应用在不少领域，其主要分为被动双目系统和主动双目系统。被动双目系统无需辅助的结构光照明设备，直接从多视角二维图像序列中提取物体的三维信息。因此，被动双目系统依赖物体表面反射率情况，存在对应点匹配鲁棒性差，匹配的数据点稀疏等问题。主动双目系统通过投影装置投射特殊的图案到物体上，降低对应点匹配的难度，提高匹配鲁棒性，可以获得浓密的三维数据，是目前应用广泛的三维测量技术。然而，在天气晴朗的环境条件下进行野外三维测量任务时，强烈的阳光照射对采用可见光的光学三维测量系统影响很大，甚至无法进行测量。
发明内容
为了解决上述至少一个技术问题，本发明提出了一种物体三维形貌测量方法、系统和计算机可读存储介质。
为了实现上述目的，本发明第一方面提出了一种物体三维形貌测量方法，包括：
接收外界阳光，并将其作为测量用的光源；
将所述阳光照射在具有预设图案的模板上，以形成对应的阴影图案；
将所述阴影图案投影在被测物体上；
拍摄被所述阴影图案投影的被测物体，以得到对应的变形图案；
采用傅里叶变换轮廓术计算得出所述变形图案上变形条纹的相位；
结合所述被测物体的纹理和计算得出的相位进行双目匹配，以获取所述被测物体的三维形貌。
本方案中，将所述阳光照射在具有预设图案的模板上，还包括：
通过至少一个反射镜改变外界阳光的照射路线，并使改变后的阳光照射在具有预设图案的模板上。
本方案中，将所述阴影图案投影在被测物体上，还包括：
通过至少一个反射镜改变所述阴影图案的投影路线，并使改变后的阴影图案投影在所述被测物体上。
本方案中，所述预设图案为散斑图案、正弦条纹图案、周期性栅栏图案的一种或几种。
本方案中，在采用傅里叶变换轮廓术计算得出所述变形图案上变形条纹的相位之后，还包括：
基于所述相位进行双目匹配，计算出所述被测物体的高度分布。
本发明第二方面还提出一种物体三维形貌测量系统，所述物体三维形貌测量系统包括：存储器及处理器，所述存储器中包括一种物体三维形貌测量方法程序，所述物体三维形貌测量方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
接收外界阳光，并将其作为测量用的光源；
将所述阳光照射在具有预设图案的模板上，以形成对应的阴影图案；
将所述阴影图案投影在被测物体上；
拍摄被所述阴影图案投影的被测物体，以得到对应的变形图案；
采用傅里叶变换轮廓术计算得出所述变形图案上变形条纹的相位；
结合所述被测物体的纹理和计算得出的相位进行双目匹配，以获取所述被测物体的三维形貌。
本方案中，将所述阳光照射在具有预设图案的模板上，还包括：
通过至少一个反射镜改变外界阳光的照射路线，并使改变后的阳光照射在具有预设图案的模板上。
本方案中，将所述阴影图案投影在被测物体上，还包括：
通过至少一个反射镜改变所述阴影图案的投影路线，并使改变后的阴影图案投影在所述被测物体上。
本方案中，所述预设图案为散斑图案、正弦条纹图案、周期性栅栏图案的一种或几种。
本发明第三方面还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括一种物体三维形貌测量方法程序，所述物体三维形貌测量方法程序被处理器执行时，实现如上述的一种物体三维形貌测量方法的步骤。
本发明通过接收外界阳光，并将其作为测量用的光源；将所述阳光照射在具有预设图案的模板上，以形成对应的阴影图案；将所述阴影图案投影在被测物体上；拍摄被所述阴影图案投影的被测物体，以得到对应的变形图案；采用傅里叶变换轮廓术计算得出所述变形图案上变形条纹的相位；结合所述被测物体的纹理和计算得出的相位进行双目匹配，以获取所述被测物体的三维形貌。本发明采用阳光作为光源以对物体表面形貌进行主动双目三维测量，化害为利，并且环保节能。由于阳光是很好的平行光，利用阳光照射具有特殊图案的模板(如散斑图案、正弦条纹图案或周期性栅栏图案等)，将其阴影投射到被测物体上，再利用双目测量系统进行测量，得到物体三维形貌，本发明的测量方法利用阴影，无需投影成像光学系统，整体结构简单，并且只需一个模板或者再加上若干个平面反射镜即可实现野外三维测量任务。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1示出了本发明一种物体三维形貌测量方法的流程图；
图2示出了本发明第一位置的物体三维形貌测量光路图；
图3示出了本发明第二位置的物体三维形貌测量光路图；
图4示出了本发明第三位置的物体三维形貌测量光路图；
图5示出了本发明一种基于傅里叶变换轮廓术测量物体三维形貌的光路原理图；
图6示出了本发明一种物体三维形貌测量系统的框图；
图7示出了本发明投影散斑时的被测物体图像；
图8示出了本发明投影散斑时的双目匹配结果图像；
图9示出了本发明投影正弦条纹时的被测物体图像；
图10示出了本发明投影正弦条纹时的双目匹配结果图像。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了本发明一种物体三维形貌测量方法的流程图。
如图1所示，本发明第一方面提出一种物体三维形貌测量方法，包括：
S102，接收外界阳光，并将其作为测量用的光源；
S104，将所述阳光照射在具有预设图案的模板上，以形成对应的阴影图案；
S106，将所述阴影图案投影在被测物体上；
S108，拍摄被所述阴影图案投影的被测物体，以得到对应的变形图案；
S110，采用傅里叶变换轮廓术计算得出所述变形图案上变形条纹的相位；
S112，结合所述被测物体的纹理和计算得出的相位进行双目匹配，以获取所述被测物体的三维形貌。
需要说明的是，本发明的技术方案可以在PC、手机、PAD等终端设备中进行操作。
根据本发明的实施例，上述测量方法是基于一种主动双目测量装置来完成的，如图2所示，所述主动双目测量装置包括模板和双目相机，所述模板与阳光近似垂直，所述模板的阴影图案落在被测物体上，所述双目相机拍摄阴影图案覆盖的被测物体，利用双目视觉方法获得被测物体表面三维形貌。
需要说明的是，所述阳光可以为平行光，所述模板上的预设图案可以为散斑图案、正弦条纹图案、周期性栅栏图案的一种或几种。但不限于此。
需要说明的是，所述双目相机模拟人眼瞳距，两个相机之间的间距可以根据人眼瞳距来设定。优选的，两个相机之间的间距为6.5cm。但不限于此。
需要说明的是，所述双目相机的每一个相机均能够实现对景物进行高清拍摄。优选的，每一个相机的像素在1000万以上。
需要说明的是，所述阳光垂直照射在所述模板的一面，并从所述模板的另一面透射出与所述预设图案相对应的阴影图案。所述阴影图案沿第一方向投影在被测物体，所述双目相机从第二方向拍摄被测物体。优选的，第一方向与第二方向之间的夹角为锐角。但不限于此。
需要说明的是，所述模板的大小和形状应该与被测物体的大小形状相适配，以保证所述被测物体能够被所述模板的阴影图案完全覆盖。优选的，所述模板的尺寸大于等于所述被测物体在模板所在平面的投影尺寸。
可以理解，本发明利用强烈的阳光照射在预设图案的模板上，并将形成的阴影投射在被测物体上，再利用双目测量方法进行测量，以得到被测物体的三维形貌。上述方法利用模板的阴影，替代传统投影成像光学设备生成的投影图案，且测量方法简单，并能够适应在天气晴朗的野外环境条件下执行对被测物体的三维形貌测量任务。
根据本发明的实施例，将所述阳光照射在具有预设图案的模板上，还包括：
通过至少一个反射镜改变外界阳光的照射路线，并使改变后的阳光照射在具有预设图案的模板上。
需要说明的是，当被测物体在阳光无法直射到的位置时，可以采用反射镜将所述阳光转向，并使转向后的阳光能够照射在所述被测物体上，然后采用上述同样的方法进行测量。如图3所示，阳光经由两个反射镜转向后，垂直照射在所述模板上，并在所述模板的背侧形成阴影图案，所述阴影图案可以直接覆盖在被测物体上。优选的，所述反射镜为平面反射镜，但不限于此。可以理解，所述反射镜并不限于两个，也可以为一个、三个等，只要其便于将阳光转向，并使转向后的阳光照射在所述被测物体上即可。
根据本发明的实施例，将所述阴影图案投影在被测物体上，还包括：
通过至少一个反射镜改变所述阴影图案的投影路线，并使改变后的阴影图案投影在所述被测物体上。
需要说明的是，当所述阴影图案无法投影到被测物体时，可以采用反射镜将所述阴影图案的投影方向转向，并使转向后的阴影图案能够覆盖在所述被测物体上，然后采用上述同样的方法进行测量。如图4所示，阳光垂直入射在所述模板上，并在所述模板的背侧形成阴影图案，所述阴影图案通过一个反射镜转向以使其覆盖到所述被测物体上。优选的，所述反射镜为平面反射镜，但不限于此。可以理解，所述反射镜并不限于一个，也可以为两个、三个等，只要其便于将所述阴影图案的投影方向转向，并使转向后的阴影图案能够覆盖在所述被测物体上即可。
根据本发明的实施例，在采用傅里叶变换轮廓术计算得出所述变形图案上变形条纹的相位之后，还包括：
基于所述相位，计算出所述被测物体的高度分布。
根据本发明的实施例，傅里叶变换轮廓术FTP(Fourier TransformProfilometry)是通过将阴影图案投影在被测物体表面，对观察光场进行傅里叶变换、滤波和逆傅里叶变换，从变形条纹图像中提出被测物体三维形貌信息，该方法数据获取速度快，具有较高的精度，并能够适用于计算机处理。
如图5所示，Ep是模板的中心、Ec是相机入瞳平面的中心，R为参考平面，模板的光轴与相机的光轴相交于O点。
当正弦光栅被投射到三维漫反射的被测物体表面时，从双目相机可以获得被物体表面形貌调制的变形条纹，条纹的变形由其相位分布的变化得以体现，及被测物体的高度信息被编码在变形条纹的相位信息中。
对被测物体表面进行测量，变形条纹图形可以表示为：
Figure BDA0002100998270000081
Figure BDA0002100998270000082
上述式中r(x，y)是被测物体表面非均匀的反射率，Φ(x，y)是被测物体的高度分布引起的相位调制，即
Figure BDA0002100998270000083
对上述g0g(x，y)固定y值进行一维傅里叶变换，从频谱中提取出基频分量，然后进行逆傅里叶变换，即可得到变形光场的基频分布：g1(x，y)＝A1r(x，y)exp{i[2πf0x+Φ(x，y)]}。
求取g1(x，y)的辐角，就得到了变形条纹的相位。
改变y值重复该过程即可得到整幅变形条纹图像的相位分布。
在得到变形条纹相位后，在双目校正后的图像中以相位为特征进行双目匹配，最后得到物体的三维形貌。
图6示出了本发明一种物体三维形貌测量系统的框图。
如图6所示，本发明第二方面还提出一种物体三维形貌测量系统6，所述物体三维形貌测量系统6包括：存储器61及处理器62，所述存储器61中包括一种物体三维形貌测量方法程序，所述物体三维形貌测量方法程序被所述处理器62执行时实现如下步骤：
接收外界阳光，并将其作为测量用的光源；
将所述阳光照射在具有预设图案的模板上，以形成对应的阴影图案；
将所述阴影图案投影在被测物体上；
拍摄被所述阴影图案投影的被测物体，以得到对应的变形图案；
采用傅里叶变换轮廓术计算得出所述变形图案上变形条纹的相位；
结合所述被测物体的纹理和计算得出的相位进行双目匹配，以获取所述被测物体的三维形貌。
需要说明的是，本发明的系统可以在PC、手机、PAD等终端设备中进行操作。
需要说明的是，所述处理器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(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。
根据本发明的实施例，上述测量方法是基于一种主动双目测量装置来完成的，所述主动双目测量装置包括模板和双目相机，所述模板与阳光近似垂直，所述模板的阴影图案落在被测物体上，所述双目相机拍摄阴影图案覆盖的被测物体，利用双目视觉方法获得被测物体表面三维形貌。
需要说明的是，所述阳光可以为平行光，所述模板上的预设图案可以为散斑图案、正弦条纹图案、周期性栅栏图案的一种或几种。但不限于此。
需要说明的是，所述双目相机模拟人眼瞳距，两个相机之间的间距可以根据人眼瞳距来设定。优选的，两个相机之间的间距为6.5cm。但不限于此。
需要说明的是，所述双目相机的每一个相机均能够实现对景物进行高清拍摄。优选的，每一个相机的像素在1000万以上。
需要说明的是，所述阳光垂直照射在所述模板的一面，并从所述模板的另一面透射出与所述预设图案相对应的阴影图案。所述阴影图案沿第一方向投影在被测物体，所述双目相机从第二方向拍摄被测物体。优选的，第一方向与第二方向之间的夹角为锐角。但不限于此。
需要说明的是，所述模板的大小和形状应该与被测物体的大小形状相适配，以保证所述被测物体能够被所述模板的阴影图案完全覆盖。优选的，所述模板的尺寸大于等于所述被测物体在模板所在平面的投影尺寸。
可以理解，本发明利用强烈的阳光照射在预设图案的模板上，并将形成的阴影投射在被测物体上，再利用双目测量方法进行测量，以得到被测物体的三维形貌。上述方法利用模板的阴影，替代传统投影成像光学设备生成的投影图案，且测量方法简单，并能够适应在天气晴朗的野外环境条件下执行对被测物体的三维形貌测量任务。
根据本发明的实施例，将所述阳光照射在具有预设图案的模板上，还包括：
通过至少一个反射镜改变外界阳光的照射路线，并使改变后的阳光照射在具有预设图案的模板上。
需要说明的是，当被测物体在阳光无法直射到的位置时，可以采用反射镜将所述阳光转向，并使转向后的阳光能够照射在所述被测物体上，然后采用上述同样的方法进行测量。如图3所示，阳光经由两个反射镜转向后，垂直照射在所述模板上，并在所述模板的背侧形成阴影图案，所述阴影图案可以直接覆盖在被测物体上。优选的，所述反射镜为平面反射镜，但不限于此。可以理解，所述反射镜并不限于两个，也可以为一个、三个等，只要其便于将阳光转向，并使转向后的阳光照射在所述被测物体上即可。
根据本发明的实施例，将所述阴影图案投影在被测物体上，还包括：
通过至少一个反射镜改变所述阴影图案的投影路线，并使改变后的阴影图案投影在所述被测物体上。
需要说明的是，当所述阴影图案无法投影到被测物体时，可以采用反射镜将所述阴影图案的投影方向转向，并使转向后的阴影图案能够覆盖在所述被测物体上，然后采用上述同样的方法进行测量。如图4所示，阳光垂直入射在所述模板上，并在所述模板的背侧形成阴影图案，所述阴影图案通过一个反射镜转向以使其覆盖到所述被测物体上。优选的，所述反射镜为平面反射镜，但不限于此。可以理解，所述反射镜并不限于一个，也可以为两个、三个等，只要其便于将所述阴影图案的投影方向转向，并使转向后的阴影图案能够覆盖在所述被测物体上即可。
根据本发明的实施例，在采用傅里叶变换轮廓术计算得出所述变形图案上变形条纹的相位之后，还包括：
基于所述相位，计算出所述被测物体的高度分布。
根据本发明的实施例，傅里叶变换轮廓术FTP(Fourier TransformProfilometry)是通过将阴影图案投影在被测物体表面，对观察光场进行傅里叶变换、滤波和逆傅里叶变换，从变形条纹图像中提出被测物体三维形貌信息，该方法数据获取速度快，具有较高的精度，并能够适用于计算机处理。
如图5所示，Ep是模板的中心、Ec是相机入瞳平面的中心，R为参考平面，模板的光轴与相机的光轴相交于O点。
当正弦光栅被投射到三维漫反射的被测物体表面时，从双目相机可以获得被物体表面形貌调制的变形条纹，条纹的变形由其相位分布的变化得以体现，及被测物体的高度信息被编码在变形条纹的相位信息中。
对被测物体表面进行测量，变形条纹图形可以表示为：
Figure BDA0002100998270000121
Figure BDA0002100998270000122
上述式中r(x，y)是被测物体表面非均匀的反射率，Φ(x，y)是被测物体的高度分布引起的相位调制，即
Figure BDA0002100998270000123
对上述g(x，y)固定y值进行一维傅里叶变换，从频谱中提取出基频分量，然后进行逆傅里叶变换，即可得到变形光场的基频分布：g1(x，y)＝A1r(x，y)exp{i[2πf0x+Φ(x，y)]}。
求取g1(x，y)的辐角，就得到了变形条纹的相位。
改变y值重复该过程即可得到整幅变形条纹图像的相位分布。
在得到变形条纹相位后，在双目校正后的图像中以相位为特征进行双目匹配，最后得到物体的三维形貌。
本发明第三方面还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括一种物体三维形貌测量方法程序，所述物体三维形貌测量方法程序被处理器执行时，实现如上述的一种物体三维形貌测量方法的步骤。
为了更好的解释本发明的技术方案，下面分别采用散斑模板和正弦光栅模板进行实验验证。
图7为投影散斑的被测物体图像，图8是双目匹配的视差图像，图8中的黑色表示无匹配点。
图9为投影正弦条纹的被测物体图像，在投影正弦光栅时，采用傅里叶变换轮廓术估算出变形条纹的相位，然后进行双目匹配，以得到图10示出的双目匹配结果图。
本发明通过接收外界阳光，并将其作为测量用的光源；将所述阳光照射在具有预设图案的模板上，以形成对应的阴影图案；将所述阴影图案投影在被测物体上；拍摄被所述阴影图案投影的被测物体，以得到对应的变形图案；采用傅里叶变换轮廓术计算得出所述变形图案上变形条纹的相位；结合所述被测物体的纹理和计算得出的相位进行双目匹配，以获取所述被测物体的三维形貌。本发明采用阳光作为光源以对物体表面形貌进行主动双目三维测量，化害为利，并且环保节能。由于阳光是很好的平行光，利用阳光照射具有特殊图案的模板(如散斑图案、正弦条纹图案或周期性栅栏图案等)，将其阴影投射到被测物体上，再利用双目测量系统进行测量，得到物体三维形貌，本发明的测量方法利用阴影，无需投影成像光学系统，整体结构简单，并且只需一个模板或者再加上若干个平面反射镜即可实现野外三维测量任务。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也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，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种物体三维形貌测量方法，其特征在于，包括：
接收外界阳光，并将其作为测量用的光源；
将所述阳光照射在具有预设图案的模板上，以形成对应的阴影图案；将所述阳光照射在具有预设图案的模板上，还包括：通过至少一个反射镜改变外界阳光的照射路线，并使改变后的阳光照射在具有预设图案的模板上；
将所述阴影图案投影在被测物体上；
拍摄被所述阴影图案投影的被测物体，以得到对应的变形图案；
采用傅里叶变换轮廓术计算得出所述变形图案上变形条纹的相位；
结合所述被测物体的纹理和计算得出的相位进行双目匹配，以获取所述被测物体的三维形貌。
2.根据权利要求1所述的物体三维形貌测量方法，其特征在于，将所述阴影图案投影在被测物体上，还包括：
通过至少一个反射镜改变所述阴影图案的投影路线，并使改变后的阴影图案投影在所述被测物体上。
3.根据权利要求1所述的物体三维形貌测量方法，其特征在于，所述预设图案为散斑图案、正弦条纹图案、周期性栅栏图案的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的物体三维形貌测量方法，其特征在于，在采用傅里叶变换轮廓术计算得出所述变形图案上变形条纹的相位之后，还包括：
基于所述相位进行双目匹配，计算出所述被测物体的高度分布。
5.一种物体三维形貌测量系统，其特征在于，所述物体三维形貌测量系统包括：存储器及处理器，所述存储器中包括一种物体三维形貌测量方法程序，所述物体三维形貌测量方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
接收外界阳光，并将其作为测量用的光源；
将所述阳光照射在具有预设图案的模板上，以形成对应的阴影图案；
将所述阴影图案投影在被测物体上；
拍摄被所述阴影图案投影的被测物体，以得到对应的变形图案；
采用傅里叶变换轮廓术计算得出所述变形图案上变形条纹的相位；
结合所述被测物体的纹理和计算得出的相位进行双目匹配，以获取所述被测物体的三维形貌。
6.根据权利要求5所述的物体三维形貌测量系统，其特征在于，将所述阳光照射在具有预设图案的模板上，还包括：
通过至少一个反射镜改变外界阳光的照射路线，并使改变后的阳光照射在具有预设图案的模板上。
7.根据权利要求5所述的物体三维形貌测量系统，其特征在于，将所述阴影图案投影在被测物体上，还包括：
通过至少一个反射镜改变所述阴影图案的投影路线，并使改变后的阴影图案投影在所述被测物体上。
8.根据权利要求5所述的物体三维形貌测量系统，其特征在于，所述预设图案为散斑图案、正弦条纹图案、周期性栅栏图案的一种或几种。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一种物体三维形貌测量方法程序，所述物体三维形貌测量方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至4中任一项所述的一种物体三维形貌测量方法的步骤。
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Denomination of invention: Methods, systems, and computer-readable storage media for measuring three-dimensional morphology of objects

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