CN113074657B

CN113074657B - 一种基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定方法

Info

Publication number: CN113074657B
Application number: CN202110282333.8A
Authority: CN
Inventors: 王健; 徐龙; 卢文龙; 周莉萍
Original assignee: Huazhong University of Science and Technology
Current assignee: Huazhong University of Science and Technology
Priority date: 2021-03-16
Filing date: 2021-03-16
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2041-03-16
Also published as: CN113074657A

Abstract

本发明公开了一种基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定方法。该方法包括确定结构光系统的参数模型与畸变模型，并在结构光系统对应的坐标系中生成若干虚拟采样平面；获取相机的任一相机像素点，计算相机像素点到各虚拟采样平面上的反投影采样点的采样坐标；计算确定各反投影采样点到投影仪成像面上的投影像素点，并基于投影像素点计算得到反投影采样点对应的相位采样值；基于各相位采样值进行多项式拟合，得到对应所有相机像素点的三维多项式系数表。本发明实现了使用虚拟平面采样计算替代实际平板采样操作，简化了系统标定流程与操作，降低了硬件与时间成本，且通过虚拟平面采样得到的结果与实际平板采样的结果几乎相同。

Description

一种基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定方法

技术领域

本申请涉及面向条纹投影结构光轮廓技术领域，具体而言，涉及一种基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定方法。

背景技术

条纹投影结构光轮廓仪或相位测量轮廓仪主要由计算机、相机和投影仪构成。要实现准确的三维重建，结构光系统必须要进行仔细的参数标定，例如相机与投影仪的内、外参数等。标定方法决定了标定结果的准确性与成本，是仪器生产的关键。

目前，已公开了很多结构光轮廓仪测量系统的标定方法，这些方法大体可以分为三类：相位——三坐标(或高度)映射表标定、立体视觉标定，以及将前面两种方法相结合的杂异标定。相位映射表标定法需使用标准平板结合精密位移台进行多平面采样，操作复杂，对硬件要求高，所需成本也很高。立体视觉标定法一般仅需使用一个标准棋盘格或圆点阵列板即可，不依赖位移台，操作简单。但在三维重建时，一般针对每一个相机像素使用测量相位首先进行对应点搜索，然后将对应点对代入立体视觉模型进行三维重建。该方法重建公式复杂，尤其是在畸变处理时一般涉及复杂的非线性运算，重建效率较低。而杂异标定法将前面两种方法的优势相结合，代表结构光测量仪的发展方向。

杂异标定法一般首先对结构光系统进行单目或多目立体视觉标定，得到组成单元的内、外参数与畸变模型后，再借助标准平板，如白板、原点阵列板或圆环阵列板等，在测量空间内进行多姿态采样，并对采样相位与对应坐标进行拟合，得到相位——坐标映射表。由于已经事先进行了立体视觉标定，因此在相位映射表标定中，可以不依赖精密位移台。整个方法降低了硬件成本，标定结果可用于高速三维重建。然而，杂异标定法一般需要两次标定操作，包括一次基于棋盘格的立体视觉标定，与一次基于标准平板采样的相位映射表标定，操作较为复杂不便，硬件与时间成本也较高。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定方法。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定方法，所述方法包括：

确定结构光系统的参数模型与畸变模型，并在所述结构光系统对应的坐标系中生成若干虚拟采样平面，所述结构光系统由相机与投影仪构成；

获取所述相机的任一相机像素点，计算所述相机像素点到各所述虚拟采样平面上的反投影采样点的采样坐标；

计算确定各所述反投影采样点到投影仪成像面上的投影像素点，并基于所述投影像素点计算得到所述反投影采样点对应的相位采样值；

基于各所述相位采样值进行多项式拟合，得到对应所有所述相机像素点的三维多项式系数表，所述三维多项式系数表用以表征所述相机像素点的三维坐标与所述相位采样值的映射标定关系。

优选的，所述参数模型包括相机成像模型和投影仪成像模型；

所述确定结构光系统的参数模型与畸变模型，并在所述结构光系统对应的坐标系中生成若干虚拟采样平面，包括：

确定结构光系统的相机成像模型、投影仪成像模型以及畸变模型；

在所述结构光系统对应的坐标系中划分确定测量空间；

在所述测量空间内随机生成若干虚拟采样平面，使各所述虚拟采样平面充满所述测量空间。

优选的，所述计算确定各所述反投影采样点到投影仪成像面上的投影像素点，并基于所述投影像素点计算得到所述反投影采样点对应的相位采样值，包括：

获取各所述反投影采样点到投影仪成像面上的投影像素点，确定所述投影像素点的投影像素坐标；

基于所述投影像素坐标与投影条纹相位公式计算所述反投影采样点的相位采样值。

优选的，所述基于各所述相位采样值进行多项式拟合，得到对应所有所述相机像素点的三维多项式系数表，包括：

从三个坐标维度分别对所述相机像素点对应的各所述相位采样值进行多项式拟合，得到所述相机像素点的三维多项式系数组；

重复所述获取所述相机的任一相机像素点，计算所述相机像素点到各所述虚拟采样平面上的反投影采样点的采样坐标的步骤，直至得到所有所述相机像素点的三维多项式系数组；

整合各所述三维多项式系数组，得到对应所有所述相机像素点的三维多项式系数表。

优选的，所述方法还包括：

确定待测物体，对所述待测物体进行相移法投影测量，得到每个所述相机像素点对应的测量相位；

将各所述测量相位导入所述三维多项式系数表，得到各所述测量相位对应的各三维重建坐标；

基于各所述三维重建坐标对所述待测物体进行三维重建。

第二方面，本申请实施例提供了一种基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定装置，所述装置包括：

确定模块，用以确定结构光系统的参数模型与畸变模型，并在所述结构光系统对应的坐标系中生成若干虚拟采样平面，所述结构光系统由相机与投影仪构成；

获取模块，用以获取所述相机的任一相机像素点，计算所述相机像素点到各所述虚拟采样平面上的反投影采样点的采样坐标；

计算模块，用以计算确定各所述反投影采样点到投影仪成像面上的投影像素点，并基于所述投影像素点计算得到所述反投影采样点对应的相位采样值；

拟合模块，用以基于各所述相位采样值进行多项式拟合，得到对应所有所述相机像素点的三维多项式系数表，所述三维多项式系数表用以表征所述相机像素点的三维坐标与所述相位采样值的映射标定关系。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。

本发明的有益效果为：1.使用虚拟平面采样计算替代实际平板采样操作，简化了系统标定流程与操作，降低了硬件与时间成本。

2.由于计算过程的执行原理与实际采样一致，故通过虚拟平面采样得到的结果与实际平板采样的结果几乎相同。

3.避免了实际采样中可能出现的平板振动、投影与成像噪声等问题，基于三维多项式系数表的标定结果精度更高，可用于基于多项式的高速三维重建计算。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定方法的实际应用举例示意图；

图3为本申请实施例提供的一种基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本发明的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本发明也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本发明也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。

下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本发明内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。

参见图1，图1是本申请实施例提供的一种基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定方法的流程示意图。在本申请实施例中，所述方法包括：

S101、确定结构光系统的参数模型与畸变模型，并在所述结构光系统对应的坐标系中生成若干虚拟采样平面，所述结构光系统由相机与投影仪构成。

在本申请实施例中，对于任意一个结构光系统而言，需要根据其预先标定好的参数模型与畸变模型，在其对应的世界坐标系的一个测量空间内生成K个虚拟采样平面，如图2所示，其中O^c与O^p分别表示相机与投影仪的光心；e^c与e^p表示相机与投影仪的极点；L^c与L^p分别表示测点M在相机与投影仪成像面上的一对理想极线。

在一种可实施方式中，所述参数模型包括相机成像模型和投影仪成像模型；步骤S101包括：

在所述结构光系统对应的坐标系中划分确定测量空间；

在本申请实施例中，所述结构光系统即为搭建的条纹投影结构光轮廓仪实验系统。本申请标定算法本质是将一个立体视觉标定结果转化为一个相位与三维坐标映射表。因此，需先对所搭建系统进行立体视觉标定，具体可以使用Opencv或Matlab的相机标定工具箱，结合Zhang and Huang的相位映射法与一个标准棋盘格，来同时对系统中的相机与投影仪成像模型与畸变模型进行标定。所确定的相机成像模型与投影仪成像模型分别为：

其中，[X，Y，Z]＝M是待重建的空间点三维坐标；上标c与p分别表示属于相机与投影仪变量；

是空间点到相机或投影仪成像平面的投影像素点；内参矩阵A由各自的焦距[f_u，f_v]、主点[u_o，v_o]与偏斜因子skew组成；外参R与t分别是由某世界坐标系(WCS)变换到相机或投影仪坐标系的旋转矩阵与平移向量；而s是不确定尺度因子。所有的相机与投影仪均存在畸变。相机与投影仪的畸变模型，可以用下面的参数方程进行表达：

其中，理想点

与对应畸变点[x，y]分别是理想像素点

与实际畸变像素点[u，v]＝m基于投影方程[u，v，1]^T＝A[x，y，1]^T的归一化坐标；畸变参数包括径向畸变参数k＝[k₁，k₂，k₂]与切向畸变参数ρ＝[ρ₁，ρ₂]；而

由于投影仪畸变较大，上式的参数模型一般无法准确描述投影仪畸变；通常会形成残余畸变。

畸变模型定义了任何理想像素点与实际畸变像素点的映射关系

即；成像模型定义了理想像素点与对应空间点的投影映射关系

基于二者，任意实际像素点可与其对应空间点形成准确的映射关系，即

例如，根据相机成像模型与投影仪成像模型公式可知，当知道空间点任意一维坐标，如Z时，其余二维坐标与尺度因子可由对应像素坐标计算得到。

针对上述模型标定结果，在其对应世界坐标系下的一个待测空间内填充若干虚拟采样平面，每个虚拟采样平面均可以填充于待测空间内的任意位置和任意角度。示例性的，可以等间距地生成20个与Z轴垂直的虚拟采样平面；其高度分别为{Z_k＝k·Δh：Δh＝1mm，k＝1，2，...，20}。

S102、获取所述相机的任一相机像素点，计算所述相机像素点到各所述虚拟采样平面上的反投影采样点的采样坐标。

在本申请实施例中，针对任一相机像素点，需要计算其在每个虚拟采样面上的反投影采样点的采样坐标。首先将根据设置于相机中的畸变模型对该相机像素点进行去畸变计算，再将其代入相机成像模型即相机的小孔成像模型来计算相机像素点到各个虚拟采样平面上的反投影采样点的三维采样坐标。

具体的，对于实际任一相机像素点m^c，首先根据相机的畸变模型对其进行去畸变计算得到对应的相机理想像素点，即

再代入相机成像模型计算其到各虚拟采样平面的反投影采样点的三维采样坐标，即

例如，20个虚拟空间采样点可以得到的三维采样坐标为{M_k＝[X_k，Y_k，Z_k]：k＝1，2，...，20}。

S103、计算确定各所述反投影采样点到投影仪成像面上的投影像素点，并基于所述投影像素点计算得到所述反投影采样点对应的相位采样值。

在本申请实施例中，确定了各虚拟采样平面上的反投影采样点的采样坐标后，便能根据采样坐标计算确定每个反投影采样点在投影仪成像面上的投影像素点，进而通过对投影像素点进行计算来反向得到反投影采样点对应的相位采样值。

在一种可实施方式中，所述步骤S103包括：

在本申请实施例中，在确定反投影采样点后，将其代入投影仪成像模型计算其到投影仪成像面的投影仪理想像素点的坐标，再通过投影仪的畸变模型计算实际的投影像素点的投影像素坐标。由于投影仪成像面上是具有已经确定的投影条纹的，即能够确定投影条纹的投影条纹相位公式。根据投影像素坐标与投影条纹相位公式即可计算出该投影像素点的相位采样值。

具体的，将每个反投影采样点M_k代入投影仪成像模型来计算投影仪理想像素点坐标，即m_k＝p^p(M_k)；再代入投影仪中的畸变模型计算对应实际畸变采样的投影像素点的投影像素坐标，即

根据得到的投影像素坐标与投影仪u方向投影条纹所对应的相位公式计算各投影像素点对应的相位采样值，即

其中P是条纹相位周期。基于此，上述举例中的20个反投影采样点的相位采样值

便能够被计算得到。

S104、基于各所述相位采样值进行多项式拟合，得到对应所有所述相机像素点的三维多项式系数表，所述三维多项式系数表用以表征所述相机像素点的三维坐标与所述相位采样值的映射标定关系。

在本申请实施例中，通过对各个相位采样值进行多项式拟合计算，以此来确定相机的所有相机像素点的三维多项式系数表，进而完成标定。

在一种可实施方式中，所述步骤S104包括：

在本申请实施例中，将对相机像素点对应的各反投影采样点的相位采样值进行多项式拟合，便可得到该相机像素点的三维多项式系数组。重复获取任一相机像素点并进行相位采样值计算与拟合的过程，直到得到相机上所有相机像素点所对应的三维多项式系数组。此时对所有的三维多项式系数组进行整合，便能够确定对应相机整个相机成像面上全部相机像素点的三维多项式系数表，以此完成对整个系统的映射定标过程。

具体的，获得了反投影采样点的三维坐标与相位采样值构成的采样点集后，在三个维度上即

分别进行多项式拟合，具体可采用5阶重建多项式如下所示：

其中，Φ是归一化相位常量。

通过上式可得到对应于相机像素点m^c的三维多项式系数组

与

选用5阶重建多项式是由于与其他高阶多项式的拟合误差相比，5阶多项式具有足够高的重建精度。

针对相机的所有相机像素点，重复上述各相机像素点的三维多项式系数组计算过程，能够汇总得到对应于每个相机像素点的三维多项式系数表，如下表所示：

在一种可实施方式中，所述方法还包括：

基于各所述三维重建坐标对所述待测物体进行三维重建。

在本申请实施例中，确定了结构光系统的映射表标定后，便能够对待测物体实现三维重建过程。即对待测物体进行相移法投影测量，得到对应每个相机像素点的测量相位，如第n个像素点

的相位值

得到了各测量相位后，基于前述步骤确定的三维多项式系数表，便能够得到各测量相位对应的三维重建坐标。基于每个相机像素点所对应的三维重建坐标便能够对待测物体实现三维重建。

下面将结合附图3，对本发明实施例提供的基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定装置进行详细介绍。需要说明的是，附图3所示的基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定装置，用于执行本发明图1所示实施例的方法，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参考本发明图1所示的实施例。

请参见图3，图3是本发明实施例提供的一种基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定装置。如图3所示，所述装置包括：

确定模块301，用以确定结构光系统的参数模型与畸变模型，并在所述结构光系统对应的坐标系中生成若干虚拟采样平面，所述结构光系统由相机与投影仪构成；

获取模块302，用以获取所述相机的任一相机像素点，计算所述相机像素点到各所述虚拟采样平面上的反投影采样点的采样坐标；

计算模块303，用以计算确定各所述反投影采样点到投影仪成像面上的投影像素点，并基于所述投影像素点计算得到所述反投影采样点对应的相位采样值；

拟合模块304，用以基于各所述相位采样值进行多项式拟合，得到对应所有所述相机像素点的三维多项式系数表，所述三维多项式系数表用以表征所述相机像素点的三维坐标与所述相位采样值的映射标定关系。

在一种可实施方式中，所述确定模块301包括：

确定单元，用于确定结构光系统的相机成像模型、投影仪成像模型以及畸变模型；

划分单元，用于在所述结构光系统对应的坐标系中划分确定测量空间；

生成单元，用于在所述测量空间内随机生成若干虚拟采样平面，使各所述虚拟采样平面充满所述测量空间。

在一种可实施方式中，所述计算模块303包括：

投影像素点获取单元，用于获取各所述反投影采样点到投影仪成像面上的投影像素点，确定所述投影像素点的投影像素坐标；

相位采样值计算单元，用于基于所述投影像素坐标与投影条纹相位公式计算所述反投影采样点的相位采样值。

在一种可实施方式中，所述拟合模块304包括：

多项式拟合单元，用于从三个坐标维度分别对所述相机像素点对应的各所述相位采样值进行多项式拟合，得到所述相机像素点的三维多项式系数组；

重复单元，用于重复所述获取所述相机的任一相机像素点，计算所述相机像素点到各所述虚拟采样平面上的反投影采样点的采样坐标的步骤，直至得到所有所述相机像素点的三维多项式系数组；

整合单元，用于整合各所述三维多项式系数组，得到对应所有所述相机像素点的三维多项式系数表。

在一种可实施方式中，所述装置还包括：

测量模块，用于确定待测物体，对所述待测物体进行相移法投影测量，得到每个所述相机像素点对应的测量相位；

导入模块，用于将各所述测量相位导入所述三维多项式系数表，得到各所述测量相位对应的各三维重建坐标；

三维重建模块，用于基于各所述三维重建坐标对所述待测物体进行三维重建。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例的技术方案可借助软件和/或硬件来实现。本说明书中的“单元”和“模块”是指能够独立完成或与其他部件配合完成特定功能的软件和/或硬件，其中硬件例如可以是现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGate Array，FPGA)、集成电路(Integrated Circuit，IC)等。

本发明实施例的各处理单元和/或模块，可通过实现本发明实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本发明实施例所述的功能的软件而实现。

参见图4，其示出了本发明实施例所涉及的一种电子设备的结构示意图，该电子设备可以用于实施图1所示实施例中的方法。如图4所示，电子设备400可以包括：至少一个中央处理器401，至少一个网络接口404，用户接口403，存储器405，至少一个通信总线402。

其中，通信总线402用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口403可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera)，可选用户接口403还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口404可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。

其中，中央处理器401可以包括一个或者多个处理核心。中央处理器401利用各种接口和线路连接整个终端400内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器405内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器405内的数据，执行终端400的各种功能和处理数据。可选的，中央处理器401可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。中央处理器401可集成中央中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像中央处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到中央处理器401中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器405可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的，该存储器405包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器405可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器405可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器405可选的还可以是至少一个位于远离前述中央处理器401的存储装置。如图4所示，作为一种计算机存储介质的存储器405中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及程序指令。

在图4所示的电子设备400中，用户接口403主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器401可以用于调用存储器405中存储的基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定应用程序，并具体执行以下操作：

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。其中，计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、DVD、CD-ROM、微型驱动器以及磁光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、闪速存储器设备、磁卡或光卡、纳米系统(包括分子存储器IC)，或适合于存储指令和/或数据的任何类型的媒介或设备。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

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的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置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，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信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述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。

所述集成的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器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、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步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通进程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random AccessMemory，RAM)、磁盘或光盘等。

以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

Claims

1.一种基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取所述相机的任一相机像素点，计算所述相机像素点到各所述虚拟采样平面上的反投影采样点的三维采样坐标；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参数模型包括相机成像模型和投影仪成像模型；

在所述结构光系统对应的坐标系中划分确定测量空间；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算确定各所述反投影采样点到投影仪成像面上的投影像素点，并基于所述投影像素点计算得到所述反投影采样点对应的相位采样值，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各所述相位采样值进行多项式拟合，得到对应所有所述相机像素点的三维多项式系数表，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于各所述三维重建坐标对所述待测物体进行三维重建。

6.一种基于虚拟平面采样的三坐标相位映射表标定装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用以获取所述相机的任一相机像素点，计算所述相机像素点到各所述虚拟采样平面上的反投影采样点的三维采样坐标；

7.一种电子设备，包括存储器、处理器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计算机程序时实现如权利要求1-5任一项所述方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，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1-5任一项所述方法的步骤。