CN111578863A - 一种基于可调制结构光的3d测量系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于可调制结构光的3D测量系统和方法，该系统包括：工作台，放置有待测量工件；两组独立工作的线状光斑生成装置，用于投射两组相交的线状光斑，两组相交的线状光斑投射至待测量工件后形成反射线状光斑；图像采集设备，设置在线状光斑的反射光路上并用于接收反射线状光斑，以采集反射线状光斑形成的图像；控制计算设备，分别与图像采集设备和线状光斑生成装置电连接，用于控制线状光斑生成装置工作，并用于对反射线状光斑形成的图像进行处理。本发明通过设置两组独立工作的线状光斑生成装置向外投射线状光斑的的结构光生成方案，应用范围广，且易于识别线状光斑的交点对应的线状光斑，从而提高了三维估算的效率与准确性。

Description

一种基于可调制结构光的3D测量系统和方法

技术领域

本发明涉及3D测量技术领域，尤其涉及的是一种基于可调制结构光的3D测量系统和方法。

背景技术

激光器生成特定结构模式的光斑称为结构光，一般具有多个光点、多条光线，或特定明暗对比强烈的图像。结构光根据其在使用中是否可改变向外投射的图案形态可分为可调制结构光和不可调制结构光。可调制结构光可针对应用的不同改变结构光的形态，可在3D测量精度、环境适应性、应用灵活性等方面上提供巨大优势，因此可调制结构光3D测量系统具有重要技术价值。

现有结构光的生成方式有衍射光学元件(Diffractive optical element，DOE)、数字光处理(Digital Light Processing，DLP)、振镜三类，其中DLP和振镜两种为可支撑可调制结构光的方案。但是，DLP方案中光源能量利用率还不足，使得亮度受限，高亮度需要更大的功耗，进而需要降温等部件，整个部件的体积较大，限制了其应用范围。而振镜方案则难以识别对应的光斑，从而导致造成三维估算的混淆。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于可调制结构光的3D测量系统和方法，以解决结构光的生成方式中应用范围小以及难以识别对应的光斑而导致造成三维估算混淆的问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于可调制结构光的3D测量系统，该系统包括：

工作台，放置有待测量工件；

两组独立工作的线状光斑生成装置，用于投射两组相交的线状光斑，所述两组相交的线状光斑投射至所述待测量工件后形成反射线状光斑；

图像采集设备，设置在所述线状光斑的反射光路上并用于接收所述反射线状光斑，以采集所述反射线状光斑形成的图像；

控制计算设备，分别与所述图像采集设备和所述线状光斑生成装置电连接，用于控制所述线状光斑生成装置工作，并用于对所述反射线状光斑形成的图像进行处理。

本发明的进一步设置，所述线状光斑生成装置包括：

激光器，用于发出激光光束；

扩束准直镜，设置在所述激光器的激光光路上并用于将所述激光器发出的激光光束扩散成一激光平面；

振镜，设置在所述扩束准直镜的透射光路上并用于将所述激光平面形成所述线状光斑。

本发明的进一步设置，所述振镜单轴转动，且间隔时间内所述振镜反射的线状光斑为一组平行的线状光斑。

本发明的进一步设置，所述两组相交的线状光斑垂直分布或近似垂直分布。

本发明的进一步设置，所述两组独立工作的线状光斑生成装置生成的两组相交的线状光斑包括第一线状光斑和第二线状光斑，所述第一线状光斑与所述第二线状光斑相交形成多个交点；其中，若所述第一线状光斑的数量为m，第二线状光斑的数量为n，则所述第一线状光斑与所述第二线状光斑相交形成的交点的数量为m×n，其中，m为大于0的整数，n为大于0的整数。

本发明的进一步设置，所述激光器开关的频率越高，所述振镜反射至空间上的线状光斑的分布间隔越小。

本发明的进一步设置，所述振镜的的转动时间差越小，所述振镜反射至空间上的线状光斑的整体平移间隔越小；其中，所述振镜的转动时间为所述振镜的开始转动时间与所述激光器的开始间隔开关时间之间的时间差。

本发明的进一步设置，预先设定所述激光器的开关频率以及所述振镜的转动时间差。

基于同样的发明构思，本发明还提供了一种基于可调制结构光的3D测量方法，该方法包括：

两组独立工作的线状光斑生成装置根据预先设定参数投射两组相交的线状光斑；其中，所述两组相交的线状光斑投射至待测量工件后形成反射线状光斑；

图像设备接收所述反射线状光斑以采集所述反射线状光斑形成的图像；

控制计算设备对所述图像采集设备采集的图像进行处理以得到待测量工件的三维面貌并以点云数据格式输出。

本发明的进一步设置，所述控制计算设备对所述采集的图像进行处理以得到待测量工件的三维面貌并以点云数据格式输出的步骤具体包括：

获取所述两组相交的线状光斑的交点和光斑曲线的图像坐标；

根据标定参数识别所述两组相交的线状光斑的交点对应的线状光斑；

估算两组相交的线状光斑的交点的三维坐标；

以所述两组相交的线状光斑的交点为基础对光斑曲线上非交点的点进行三维坐标估算；

获取两组相交的线状光斑的交点的三维坐标与非交点的点的三维坐标，并以点云数据格式输出；

重复上述步骤，直至测量出所述待测量工件的三维面貌。

本发明所提供的一种基于可调制结构光的3D测量系统和方法，该系统包括：工作台，放置有待测量工件；两组独立工作的线状光斑生成装置，用于投射两组相交的线状光斑，所述两组相交的线状光斑投射至所述待测量工件后形成反射线状光斑；图像采集设备，设置在所述线状光斑的反射光路上并用于接收所述反射线状光斑，以采集所述反射线状光斑形成的图像；控制计算设备，分别与所述图像采集设备和所述线状光斑生成装置电连接，用于控制所述线状光斑生成装置工作，并用于对所述反射线状光斑形成的图像进行处理。本发明通过设置两组独立工作的线状光斑生成装置向外投射线状光斑的的结构光生成方案，应用范围广，且易于识别线状光斑的交点对应的线状光斑，从而提高了三维估算的效率与准确性。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明中基于可调制结构光的3D测量系统对平面物体三维成像的示意图。

图2是本发明中基于可调制结构光的3D测量系统对曲面物体三维成像的示意图。

图3是本发明中线状光斑生成装置的结构示意图。

图4是本发明中线状光斑生成装置在不同时刻向外投射的线状光斑的示意图。

图5是本发明中两组线状光斑生成装置产生的两组相交线状光斑的示意图。

图6是本发明中多帧图像中结构光的分布示意图。

图7是本发明中基于可调制结构光的3D测量方法的流程示意图。

附图中各标记：100、线状光斑生成装置；101、激光器；102、扩束准直镜；103、振镜；200、图像采集设备；300、控制计算设备；400、线状光斑。

具体实施方式

发明人发现，激光器生成特定结构模式的光斑称为结构光，一般具有多个光点、多条光线，或特定明暗对比强烈的图像。将结构光向物体表面投射，光斑在物体表面发生形变并被反射回3D相机，相机根据反射回的变形光斑图像估算物体表面在三维空间中的坐标。这种3D测量方法具有非接触、高精度、高效率等特点，且可用高亮光斑克服环境干扰。因此基于结构光的3D相机具有重要的应用价值，并在人机交互、三维重建、物体测量、人脸识别等领域得到广泛应用。结构光根据其在使用中是否可改变向外投射的图案形态可分为可调制结构光和不可调制结构光。可调制结构光可针对应用的不同改变结构光的形态，可在3D测量精度、环境适应性、应用灵活性等方面上提供巨大优势，因此可调制结构光3D测量系统具有重要技术价值。

现有结构光的生成方式有衍射光学元件(Diffractive optical element，DOE)、数字光处理(Digital Light Processing，DLP)、振镜三类，其中DLP和振镜两种为可支撑可调制结构光的方案。

DOE方法，它是基于光的衍射原理，在基片上刻蚀产生台阶型或连续浮雕结构(一般为光栅结构)，形成同轴再现、且具有极高衍射效率的一类光学元件。通过不同的设计来控制光束的发散角和形成光斑的形貌，实现光束形成特定图案的功能。DOE方案中衍射光学元件一旦安装就无法改变结构光的形态，只能提供固定的向外投射图案，因此无法支撑可调制结构光要求。

DLP数字光处理方法，是一项使用在投影仪和背投电视中的显像技术。它先把影像信号经过数字处理，然后利用微透镜阵列的角度变化控制亮度开关，从而产生所需要的特定图案。DLP方案可支撑可调制结构光方案，但是其光源能量利用率还不足，使得亮度受限，高亮度需要更大的功耗，进而需要降温等部件，整个部件的体积较大，限制了其应用范围。

基于振镜的结构光，其原理是光源等周期开关形成时间间隔的光点或光束，然后由振镜将这些光点或光束反射到空间，由于在光源不断开关时振镜快速转动，因此会在空间形成间隔的光点或光束，组成向外投射的特定光斑结构。由于振镜的快速转动，其本质上就是支持可调制的结构光。当前主要采用双振镜形式在空间形成Lissajous(利萨如)轨迹，光源不断的开光在空间形成基于利萨如轨迹的亮暗间断点，理论上可生成任何形态的结构光。但是这种方式对光源开关频率有极高要求，例如需要每秒开关几十万次，才能获得足够的光点数量。因此，此方法在固定时间内，3D测量点的数量较少。

基于单振镜将线状光斑向外投射，利用振镜的转动，在一个时间段内在空间形成一组平行光斑，但是它们的间隔不能太近，否则在图像上就难以区分具体是哪个平行光斑，从而造成三维估算的混淆。另外还有一种基于单振镜将线状光斑向外投射的可调制结构光，它要求光源在打开时还要周期性呈现不同的亮度，从而形成摩尔条纹形态的结构光，利用摩尔条纹对应的编码识别此光线是由振镜哪个角度反射出来的，从而可实现三维坐标估算。但是，较低亮度的线状光斑容易受到环境干扰。

本发明提供一种基于可调制结构光的3D测量系统和方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在实施方式和申请专利范围中，除非文中对于冠词有特别限定，否则“一”与“所述”可泛指单一个或复数个。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请同时参阅图1至图6，本发明提供了一种基于可调制结构光的3D测量系统的较佳实施例。

如图1与图2所示，本发明所提供的一种基于可调制结构光的3D测量系统，该系统包括工作台(图中未标出)、两组独立工作的线状光斑生成装置100、图像采集设备200以及控制计算设备300。具体地，所述工作台上放置有待测量工件，两组线状光斑生成装置100独立工作，能够分别向空间投射一组线状光斑400，且投射至空间的两组线状光斑400相交，两组相交的线状光斑400投射至所述待测量工件后形成反射线状光斑，所述图像采集设备200可以是3D相机，该3D相机设置在所述线状光斑400的反射光路上并能够接收所述反射线状光斑，以采集所述反射线状光斑形成的图像，所述控制计算设备300分别与与所述图像采集设备200和所述线状光斑生成装置100电连接，所述控制计算设备300能够控制所述线状光斑生成装置100工作，并能够对所述反射线状光斑形成的图像进行处理。

在三维测量的过程中，两组独立工作的所述线状光斑生成装置100向空间投射两组相交的线状光斑400，两组相交的线状光斑400构成一结构光投射至所述待测量工件表面，该结构光投射至所述待测量工件后发生形变并形成一反射线状光斑被反射至所述图像采集设备200中，图像采集设备200根据反射回的变形光斑图像估算待测量工件在三维空间的坐标并形成图像，所述控制计算设备300对图像采集设备200采集的图像进行处理可获得待测量工件的三维面貌。本发明中两组相交的线状光斑400构成的结构光易于识别线状光斑400的交点所对应的线状光斑400，能够快速进行三维估算，从而提高了三维估算的效率与准确性。

需要说明的是，线状光斑400的交点实质上是两个光平面的交线在成像平面上的投影，在射影变换中，空间直线在平面上的投影还是直线，因而本发明可利用投影直线方法快速识别交点所对应的两个相交线状光斑400的编号，从而准确地选择标定参数(标定参数一般包括相机内参、外参、畸变系数以及光平面坐标)进行三维估算，具有较高的鲁棒性。

请参阅图1、图2与图3，在一个实施例的进一步地实施方式中，所述线状光斑生成装置100包括激光器101、扩束准直镜102以及振镜103，所述激光器101用于发出激光光束，所述扩束准直镜102设置在所述激光器101的激光光路上并用于将所述激光器101发出的激光光束扩散成一激光平面，所述振镜103设置在所述扩束准直镜102的透射光路上并用于将所述激光平面形成所述线状光斑400。

具体地，所述激光器101发出的光束经所述扩束准直镜102后扩散成一个激光平面，透射至所述振镜103上后产生一条激光线，随着振镜103的转动和激光器101等时间内的连续开关，振镜103向空间投射出一组平行的激光线。只要3D相机在同一曝光时间内振镜103向空间投射出一组平行的激光线能够反射至3D相机，那么在3D相机的感光器件上则会形成该组平行的激光线的图像，进而实现结构光图像的采集。

请参阅图3与图4，在一个实施例的进一步地实施方式中，所述振镜103单轴转动，且间隔时间内所述振镜103反射的线状光斑400为一组平行的线状光斑400。

具体地，因为所述振镜103是单轴转动的，因此所述线状光斑生成装置100在不同时刻向外投射的线状光斑400是平行的。如图4所示，在图4中，t1到t9表示不同的时刻，如果相机曝光时间完全包含t1到t9的时刻，则9条激光线在同一帧图像上均可呈现，且该9条激光线在空间上是相互平行的。

请参阅图3、图4与图5，在一个实施例的进一步地实施方式中，所述两组相交的线状光斑400垂直分布或近似垂直分布。

在一些实施例中，所述两组独立工作的线状光斑生成装置100生成的两组相交的线状光斑400包括第一线状光斑和第二线状光斑，所述第一线状光斑与所述第二线状光斑相交形成多个交点P，例如，所述第一线状光斑可以是水平线状光斑，所述第二线状光斑可以是垂直线状光斑。其中，若所述第一线状光斑的数量为m，第二线状光斑的数量为n，则所述第一线状光斑与所述第二线状光斑相交形成的交点的数量为m×n，其中，m为大于0的整数，n为大于0的整数。

具体地，两组独立工作的线状光斑生成装置100所产生的两组线状光斑400相互垂直，如图2所示，从t1至t9时刻向外投射的纵向线状光斑400(垂直线状光斑)是其中一组线状生成装置产生的，从t1至t9时刻向外投射的横向线状光斑(水平线状光斑)是其中一组线状生成装置产生的。两组线状光斑400形成多个均匀分布的交点，假设水平线状光斑的数量为m，垂直线状光斑的数量为n，则产生的交点的数量为m×n，因而所述控制计算设备300可基于两组线状光斑400形成多个均匀分布的交点进行相应光斑的识别，也可以直接基于交点进行三维坐标估算。

可以理解的是，两组独立工作的线状光斑生成装置100所产生的两组线状光斑400相交，除了可以是垂直分布之外，还可以是倾斜相交，即两组线状光斑400具有一定倾斜角度也可行(近似垂直分布)，两组线状光斑400垂直相交更易于识别交点所对应的线状光斑400。

在一个实施例的进一步地实施方式中，所述激光器101开关的频率越高，所述振镜103反射至空间上的线状光斑400的分布间隔越小。

具体地，所述控制计算设备300可以通过控制接口来控制激光器101开关的频率，频率越高，则产生的线状光斑400在空间上的分布间隔越小，反之则分布间隔越大，这是因为振镜103在相同转动速度下，间隔时间越短，那么相邻两个线状光斑400所对应的转动角度越小，因此相邻两个线状光斑400的距离越近。

需要说明的是，激光器101开光的频率越高，两组独立工作的线状光斑生成装置100在单位时间内投射出的线状网格光斑的数量越多且越密，因而可以实现三维测量密度的调节。当然，通过调节激光器101开光的频率来调节线状网格光斑的密度的方法是有限度的，因为过于密集的网格容易相互干扰从而造成错误重建。

请参阅图3至图6，在一个实施例的进一步地实施方式中，所述振镜103的的转动时间差越小，在不同图像帧中所述振镜103反射至空间上的线状光斑400的整体平移间隔越小。其中，所述振镜103的转动时间为所述振镜103的开始转动时间与所述激光器101的开始间隔开关时间之间的时间差。

具体地，所述控制计算设备300可以调节所述振镜103开始转动的时间与激光器101开始间隔开关的时间差，从而形成不同初始位置的平行线状光斑，从而可调节使得一组平行线状光斑平移，因而可以为多帧图像采集提供均匀的结构光模式。如图6所示，图6中显示的是两帧图像采集的网格，其中，粗实线是一帧图像采集的网格，细实线是另一帧图像采集的网格，显然，通过相位差的调整，可以实现多帧图像中交点在空间的均匀分布，从而能够在整个空间上实现等密度的递增交点数量。

通过所述振镜103开始转动的时间与激光器101开始间隔开关的时间差，从而可以使得两组独立工作的线状光斑生成装置100投射出的线状网格光斑可在两个方向(水平方向和竖直方向)上进行平移。那么在第一帧采用时间差Δ1产生网格W1，在第二帧时间差Δ2产生网格W2，持续直到第n帧时间差Δn产生网格Wn。因此，只要所有时间差均不一样，那么所有网格不会重叠，从而随着图像帧数的增加可线性的增加三维测量的密度。相比通过调节激光器101开关的频率的方法，通过调节所述振镜103的的转动时间差的方式使得测量密度会大幅提升。因而通过调节所述振镜103的的转动时间差的方式对于一些高精度，但对时间要求不高的三维重建任务有重要价值。

需要说明的是，若采用双振镜103产生结构光的方式，双振镜103光点需要标定每个光点，对于一帧图像而言，有数千到数万个点需要标定，这个标定过程相当繁琐。本发明中采用两组独立工作的线状光斑生成装置100，则可以采用光平面标定方法，假设第一线状光斑的数量为m，第二线状光斑的数量为n，只需要标定m+n个光平面(对应线状光斑400数量)，其标定结果可直接用于m×n个交点的三维测量，因而本发明中采用两组独立工作的线状光斑生成装置100生成结构光的方式具有标定的便利性。

需要说明的是，在进行3D测量前，需要通过控制计算设备300上预先设定所述激光器101的开关频率以及所述振镜103的转动时间差。

请参阅图7，基于同样的发明构思，本发明还提供了一种基于可调制结构光的3D测量方法，该方法包括：

S100、两组独立工作的线状光斑生成装置根据预先设定参数投射两组相交的线状光斑；其中，所述两组相交的线状光斑投射至待测量工件后形成反射线状光斑；

具体地，所述预先设定参数包括激光器的开关频率与振镜的转动时间差，其中通过控制计算设备来设定激光器的开关频率与振镜的转动时间差。参数设定完成后，线状光斑生成装置根据设定好的参数向外投射结构光，该结构光投射至待测量工件后形成反射线状光斑。

S200、图像设备接收所述反射线状光斑以采集所述反射线状光斑形成的图像；

所述图像采集设备可以是3D相机，该3D相机设置在所述线状光斑的反射光路上并能够接收所述反射线状光斑，以采集所述反射线状光斑形成的图像。

S300、控制计算设备对所述图像采集设备采集的图像进行处理以得到待测量工件的三维面貌并以点云数据格式输出。

其中，所述控制计算设备对所述采集的图像进行处理以得到待测量工件的三维面貌并以点云数据格式输出的步骤具体包括：

S301、获取所述两组相交的线状光斑的交点和光斑曲线的图像坐标；

S302、根据标定参数识别所述两组相交的线状光斑的交点对应的线状光斑；

S303、估算两组相交的线状光斑的交点的三维坐标；

S304、以所述两组相交的线状光斑的交点为基础对光斑曲线上非交点的点进行三维坐标估算；

S305、获取两组相交的线状光斑的交点的三维坐标与非交点的点的三维坐标，并以点云数据格式输出；其中，点云数据格式指的是扫描资料以点的形式记录，每一个点包含有三维坐标；

S306、重复S301-S305的步骤，直至测量出所述待测量工件的三维面貌。

综上所述，本发明所提供的一种基于可调制结构光的3D测量系统和方法，该系统包括：工作台，放置有待测量工件；两组独立工作的线状光斑生成装置，用于投射两组相交的线状光斑，所述两组相交的线状光斑投射至所述待测量工件后形成反射线状光斑；图像采集设备，设置在所述线状光斑的反射光路上并用于接收所述反射线状光斑，以采集所述反射线状光斑形成的图像；控制计算设备，分别与所述图像采集设备和所述线状光斑生成装置电连接，用于控制所述线状光斑生成装置工作，并用于对所述反射线状光斑形成的图像进行处理。本发明通过设置两组独立工作的线状光斑生成装置向外投射线状光斑的的结构光生成方案，应用范围广，且易于识别线状光斑的交点对应的线状光斑，从而提高了三维估算的效率与准确性。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于可调制结构光的3D测量系统，其特征在于，包括：

工作台，放置有待测量工件；

两组独立工作的线状光斑生成装置，用于投射两组相交的线状光斑，所述两组相交的线状光斑投射至所述待测量工件后形成反射线状光斑；

图像采集设备，设置在所述线状光斑的反射光路上并用于接收所述反射线状光斑，以采集所述反射线状光斑形成的图像；

控制计算设备，分别与所述图像采集设备和所述线状光斑生成装置电连接，用于控制所述线状光斑生成装置工作，并用于对所述反射线状光斑形成的图像进行处理。

2.根据权利要求1所述的基于可调制结构光的3D测量系统，其特征在于，所述线状光斑生成装置包括：

激光器，用于发出激光光束；

扩束准直镜，设置在所述激光器的激光光路上并用于将所述激光器发出的激光光束扩散成一激光平面；

振镜，设置在所述扩束准直镜的透射光路上并用于将所述激光平面形成所述线状光斑。

3.根据权利要求2所述的基于可调制结构光的3D测量系统，其特征在于，所述振镜单轴转动，且间隔时间内所述振镜反射的线状光斑为一组平行的线状光斑。

4.根据权利要求3所述的基于可调制结构光的3D测量系统，其特征在于，所述两组相交的线状光斑垂直分布或近似垂直分布。

5.根据权利要求4所述的基于可调制结构光的3D测量系统，其特征在于，所述两组独立工作的线状光斑生成装置生成的两组相交的线状光斑包括第一线状光斑和第二线状光斑，所述第一线状光斑与所述第二线状光斑相交形成多个交点；其中，若所述第一线状光斑的数量为m，第二线状光斑的数量为n，则所述第一线状光斑与所述第二线状光斑相交形成的交点的数量为m×n，其中，m为大于0的整数，n为大于0的整数。

6.根据权利要求3所述的基于可调制结构光的3D测量系统，其特征在于，所述激光器开关的频率越高，所述振镜反射至空间上的线状光斑的分布间隔越小。

7.根据权利要求6所述的基于可调制结构光的3D测量系统，其特征在于，所述振镜的转动时间差越小，所述振镜反射至空间上的线状光斑的整体平移间隔越小；其中，所述振镜的的转动时间为所述振镜的开始转动时间与所述激光器的开始间隔开关时间之间的时间差。

8.根据权利要求7所述的基于可调制结构光的3D测量系统，其特征在于，预先设定所述激光器的开关频率以及所述振镜的转动时间差。

9.一种基于可调制结构光的3D测量方法，其特征在于，包括：

两组独立工作的线状光斑生成装置根据预先设定参数投射两组相交的线状光斑；其中，所述两组相交的线状光斑投射至待测量工件后形成反射线状光斑；

图像设备接收所述反射线状光斑以采集所述反射线状光斑形成的图像；

控制计算设备对所述图像采集设备采集的图像进行处理以得到待测量工件的三维面貌并以点云数据格式输出。

10.根据权利要求9所述的基于可调制结构光的3D测量方法，其特征在于，所述控制计算设备对所述采集的图像进行处理以得到待测量工件的三维面貌并以点云数据格式输出的步骤具体包括：

获取所述两组相交的线状光斑的交点和光斑曲线的图像坐标；

根据标定参数识别所述两组相交的线状光斑的交点对应的线状光斑；

估算两组相交的线状光斑的交点的三维坐标；

以所述两组相交的线状光斑的交点为基础对光斑曲线上非交点的点进行三维坐标估算；

获取两组相交的线状光斑的交点的三维坐标与非交点的点的三维坐标，并以点云数据格式输出；

重复上述步骤，直至测量出所述待测量工件的三维面貌。

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