CN113720275A - 三维形貌的测量方法、测量系统及建立深度信息标定表的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种三维形貌的测量方法，包括：S11：向被测物体投射随机分布的多个散斑图案；S12：依次采集多帧被测物体上的变形散斑图案；S13：确定被测物体上的每一空间点在多帧变形散斑图案中的强度时序变化序列；S14：将每一空间点的强度时序变化序列与深度信息标定表中的强度时序变化分布进行相关运算，其中深度信息标定表根据多个散斑图案在多个不同深度平面上的投射图案而构建；和S15：确定与每一空间点相关系数最高的匹配点，基于各匹配点的深度构建被测物体的三维形貌。本发明将被测物体上每一空间点在时序上进行相关操作，有效保留被测物体的空间高频信息，适用于复杂物体的测量；同时，采用高速机械旋转散斑投影系统可以实现低成本的快速三维重建。
Description
技术领域
本公开涉及三维重建技术领域，尤其涉及一种三维形貌的测量方法、一种建立深度信息标定表的方法、一种三维形貌的测量系统以及一种计算机可读存储介质。
背景技术
基于数字散斑相关的三维形貌重建方法可以解决传统立体匹配方法中由于被测表面缺少纹理细节和周期重复性特征等参考信息，导致立体匹配困难、存在大量误匹配、无法正确重建出被测物体的三维面形的难题，从而进一步扩大此类方法的应用范围。
散斑相关计算的精度是决定测量系统精度的核心因素。目前常用的散斑相关方式主要分为空间相关和时间相关两类。其中空间相关是利用左右两个相机同时拍摄变形散斑图案，然后通过相关运算匹配空间中左右散斑图中的子区域来进行匹配点查找，但此类方式当被测物体比较复杂时，其精度较低。这是因为空间相关的窗口大小难以自动选取，对不同的被测物体，不同相关子窗口大小会对相关精度影响较大，相关子窗口选取过大会导致相关峰值平滑，选取过小则伪峰较多不利于峰值定位，这样导致空间数字散斑相关方法的精度难以满足某些复杂物体和高精度的三维面形测量需求，也就大大限制了数字散斑相关方法的应用范围。
因此，为了避免数字散斑空间相关方法中相关子窗口大小选取带来的问题，有学者提出在时间上进行相关运算用于立体匹配。数字散斑时间相关方法是直接在时间轴上进行相关运算得到匹配点，提高了立体匹配的精度，但目前此类方法需要在时序上构建快速变换的散斑投影图案，同时还需要左右两个相机完成对应空间点的匹配，投影速度的提升和相机数目的增加会大大提高测量系统的成本。
背景技术部分的内容仅仅是公开发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
发明内容
有鉴于现有技术的一个或多个缺陷，本发明设计一种三维形貌的测量方法，包括：
S11：向被测物体投射随机分布的多个散斑图案；
S12：依次采集多帧被测物体上的变形散斑图案；
S13：确定所述被测物体上的每一空间点在所述多帧变形散斑图案中的强度时序变化序列；
S14：将每一空间点的强度时序变化序列与深度信息标定表中的强度时序变化分布进行相关运算，其中所述深度信息标定表根据所述多个散斑图案在多个不同深度平面上的投射图案而构建；和
S15：确定与所述每一空间点相关系数最高的匹配点，基于各匹配点的深度构建所述被测物体的三维形貌。
根据本发明的一个方面，其中所述步骤S11包括：通过旋转投影装置向被测物体投射随机分布的多个散斑图案，其中所述旋转投影装置包括光源、散斑盘片、电机和投影镜头，其中所述电机驱动所述散斑盘片旋转，所述光源将光束照射到所述散斑盘片上的不同位置，并经过投影镜头，向被测物体投射多个散斑图案。
根据本发明的一个方面，其中所述步骤S12包括：通过仅一个相机依次采集多帧被测物体上的变形散斑图案。
根据本发明的一个方面，还包括：通过以下方式构建所述深度信息标定表：
S21：向标准平面投射随机分布的散斑图案；
S22：依次采集多帧标准平面上的变形散斑图案；
S23：将所述标准平面在深度方向上移动第一距离，依次采集多帧标准平面上的变形散斑图案；
S24：重复步骤S23，直至将所述标准平面移动到预设深度；
S25：基于多个深度平面的多帧变形散斑图案，建立空间各点的强度时序变化分布的深度信息标定表。
根据本发明的一个方面，其中所述散斑图案为局域和全域位置随机结合的散斑场。
根据本发明的一个方面，其中所述步骤S12还包括：确定采集的多帧变形散斑图案与投射的散斑图案的时序对应关系或对应帧起始位置。
根据本发明的一个方面，其中所述强度时序变化序列包括被测物体上的每一空间点在每一帧变形散斑图案中对应的像素点的灰度值的序列。
根据本发明的一个方面，其中所述步骤S14包括：根据所述被测物体上的每一空间点在每一帧变形散斑图案中对应的像素点的灰度值，确定该像素点在多帧变形散斑图案中的时间序列上变化的灰度值；将每一空间点对应的像素点的灰度值以及时间序列上变化的灰度值，与深度信息标定表中有对应关系的各像素点的灰度值以及时间序列上变化的灰度值，进行相关运算。
根据本发明的一个方面，其中所述步骤S15包括：确定与所述每一空间点的时序相关系数最高的匹配点所在的深度平面，基于各深度平面的深度信息构建所述被测物体的三维形貌。
本发明还设计一种建立深度信息标定表的方法，包括：
S21：向标准平面投射随机分布的散斑图案；
S22：依次采集多帧标准平面上的变形散斑图案；
S23：将所述标准平面在深度方向上移动第一距离，依次采集多帧标准平面上的变形散斑图案；
S24：重复步骤S23，直至将所述标准平面移动到预设深度；和
S25：基于多个深度平面的多帧变形散斑图案，建立各像素点的强度时序变化分布的深度信息标定表。
根据本发明的一个方面，其中所述步骤S21包括：通过旋转投影装置向被测物体投射随机分布的多个散斑图案，其中所述旋转投影装置包括光源、散斑盘片和电机，其中所述电机驱动所述散斑盘片旋转，所述光源将光束照射到所述散斑盘片上的不同位置，向被测物体投射多个散斑图案。
根据本发明的一个方面，其中所述步骤S22包括：通过仅一个相机依次采集多帧被测物体上的变形散斑图案。
根据本发明的一个方面，其中所述散斑图案为局域和全域位置随机结合散斑场。
根据本发明的一个方面，其中所述步骤S22还包括：确定采集的多帧变形散斑图案与投射的散斑图案的时序对应关系或对应帧起始位置。
根据本发明的一个方面，其中所述深度信息标定表包括所述标准平面上空间各点在多个深度平面的每一帧变形散斑图案中对应的像素点的灰度值，以及该像素点在多帧变形散斑图案中的时间序列上变化的灰度值。
本发明还设计一种三维形貌的测量系统，包括：
旋转投影装置，配置为投射随机分布的散斑图案；
图像采集装置，配置为采集图案；和
控制装置，配置成控制所述旋转投影装置和图像采集装置，共同地执行如上所述的测量方法以构建被测物体的三维形貌。
根据本发明的一个方面，其中所述图像采集装置包括仅一个相机。
根据本发明的一个方面，其中所述随机分布的散斑图案为局域和全域位置随机结合散斑场。
根据本发明的一个方面，还包括：
标准平面；
移动平台，用于承载所述标准平面，并配置为带动标准平面在深度方向上移动；
其中，所述控制装置还配置为控制所述旋转投影装置、图像采集装置和移动平台以共同地执行如上所述的方法以建立深度信息标定表。
根据本发明的一个方面，其中所述旋转投影装置包括：
光源；和
散斑盘片，设置在所述光源的光路下游，配置为将所述光源发出的光调制成随机分布的散斑图案。
根据本发明的一个方面，其中所述旋转投影装置还包括：
电机，配置为驱动所述散斑盘片旋转。
根据本发明的一个方面，其中所述旋转投影装置还包括：
投影镜头，设置在所述散斑盘片的光路下游，配置为投射所述随机分布的散斑图案。
根据本发明的一个方面，其中所述旋转投影装置还包括：
准直器件，设置在所述光源与所述散斑盘片之间，配置为将所述光源发出的光准直后入射到所述散斑盘片上。
根据本发明的一个方面，所述散斑盘片在内周和/或外周设置有光栅编码器。
根据本发明的一个方面，还包括：
检测装置，配置为基于所述光栅编码器获取所述散斑盘片的旋转位置；
其中，所述控制装置还配置为根据所述检测装置获取的旋转位置，确定采集的多帧变形散斑图案与投射的散斑图案的时序对应关系或对应帧起始位置。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,包括存储于其上的计算机可执行指令，所述可执行指令在被处理器执行时实施如上所述的方法以及如上所述的测量方法。
本发明提出了一种新的基于时序散斑相关运算的快速三维形貌测量方法与系统。利用机械旋转投影装置构建低成本的高速切换的、时序变化的散斑图案投影，在另一角度只放置一台相机采集对应散斑变形图案。然后通过高精度平移台带动标准平面在深度方向上移动，每个平面上均拍摄多幅旋转切换散斑图案，点对点建立时序上散斑图案于深度信息对应查找表。最后在测量被测物体时，空间每一点沿时间轴上进行独立的相关运算，查找相关系数最高的已知深度平面，确定空间点深度。该方法每一空间点都在时序上进行相关操作，能有效保留被测物体的空间高频信息，适用于复杂物体的测量。同时，采用高速机械旋转散斑投影系统可以实现低成本的快速三维重建。
附图说明
构成本公开的一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明一个实施例的三维形貌的测量方法流程图；
图2示出了本发明一个实施例的三维形貌的测量系统示意图；
图3示出了本发明一个实施例的深度匹配查找过程示意图；
图4示出了本发明一个实施例的建立深度信息标定表的方法的流程图；
图5示出了本发明一个实施例的四种投影散斑场示意图；
图6示出了本发明一个实施例的同一系统拍摄的三种随机散斑场对比图；
图7示出了本发明一个实施例的不同时刻拍摄的变形散斑图；
图8示出了本发明一个实施例的三维形貌重建效果图；
图9示出了本发明一个实施例的测量系统的模块图；
图10示出了本发明一个实施例的旋转投影装置的模块图；
图11示出了本发明一个实施例的旋转投影装置的光路示意图；
图12示出了本发明一个实施例的带有光栅编码器的散斑盘片示意图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
基于数字散斑相关的三维形貌重建方法是以携带物体三维面形信息的散斑灰度值作为载体，通过计算物体变形前后散斑场的相关性，确定物体位移与形貌的光学测量方法。其基本原理是以散斑图的灰度为信息载体，通过计算物体变形前后子区域的相关值来判定物体变形前后子区域的相似性，认为相关值最大(或者最小)的变形后子区域位置与变形前子区域位置之间存在相互对应的关系，从而可以确定物体变形量或位移量。
本发明实施例的技术方案为：在投影端，通过机械电机带动在透明盘片上制作的散斑盘片进行高速旋转，从而构建低成本的高速切换的散斑图案。在另一端，放置了一台相机来进行同步拍摄受被测物体调制的散斑图案，在获取到一系列的散斑图案后，对相机靶面上的每一点在时间轴上进行独立的相关运算，最后通过计算与提前建立好的各个深度平面上的散斑时序分布的相关程度最高的深度平面来确定每一空间点的真实高度分布。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明一个实施例的三维形貌的测量方法流程图，测量方法10包括：
在步骤S11：向被测物体投射随机分布的多个散斑图案。散斑图案例如为预先设置好的，投影方式例如为类似胶片一样连续播放或者类似幻灯片一样切换。
根据本发明的一个优选实施例，通过旋转投影装置向被测物体投射随机分布的多个散斑图案，其中旋转投影装置包括光源、散斑盘片、电机和投影镜头，其中电机驱动散斑盘片旋转，光源将光束照射到散斑盘片上的不同位置，并经过投影镜头，向被测物体投射多个散斑图案。参考图2，旋转投影装置设置在被测物体的前方，散斑盘片上沿着其圆周具有换装的散斑图案。散斑图案优选由透光部分和不透光部分构成，透光部分和不透光部分可随机分布，构成散斑图案。光源(例如光机)发出的光束，投射至散斑盘片的某一扇区，经该扇区调制后产生散斑图案，散斑盘片在电机(未示出)的驱动下旋转，各扇区轮流调制光束产生N个散斑图案，在时序上变化的N个散斑图案通过投影镜头(未示出)成像后被源源不断地投射至被测物体表面。其中，被测物体位于预设深度范围内，并且与旋转投影装置的距离要保证旋转投影装置投射出的散斑图案覆盖被测物体表面。
在步骤S12：依次采集多帧被测物体上的变形散斑图案。投射的N个散斑图案经过被测物体表面反射后，产生变形的散斑图案。根据投射的散斑图案的顺序，依次采集M帧变形散斑图案，其中M≤N，亦即，可以与旋转投影装置投射的散斑图案一一对应的采集被测物体上的变形散斑图案，也可以仅按时间顺序采集其中的连续的几帧或间隔的几帧。M的取值越大，测量的精度越高。
根据本发明的一个优选实施例，仅通过一个相机依次采集多帧被测物体上的变形散斑图案。参考图2，将一个相机设置在被测物体的前方，被测物体处于相机视野内，并且相机可以采集到被测物体上全部的变形散斑图案。相机与旋转投影装置的位置固定。
在步骤S13：确定被测物体上的每一空间点在多帧变形散斑图案中的强度时序变化序列。具体地，在步骤S12通过一台相机同步拍摄受被测物体调制的散斑图案，在获取到一系列的变形散斑图案后，对相机靶面上每一空间点对应的像素点在时间轴上进行独立的运算。由于在图像采集过程中散斑盘片、被测物体以及相机的位置均保持固定，因此在相机采集的多帧图像中，各个图像上对应的像素点，在物理空间中属于被测物体上的同一个空间点。
根据本发明的一个优选实施例，强度时序变化序列包括被测物体上的每一空间点在每一帧变形散斑图案中对应的像素点的灰度值的序列。例如，相机共采集M帧变形散斑图案，用灰度值来表征变形散斑图案中像素点的强度，计算每一空间点在每一帧变形散斑图案中对应的像素点的灰度值，以及在全部M帧变形散斑图像中该像素点的灰度值的时序变化。另外可替换的，步骤S13中可以选取M帧变形散斑图案中的部分帧，来确定每一空间点的强度时序变化序列，而无需选取全部M帧变型散斑图案。
在步骤S14：将每一空间点的强度时序变化序列与深度信息标定表中的强度时序变化分布进行相关运算，其中深度信息标定表根据多个散斑图案在多个不同深度平面上的投射图案而构建。本发明中，深度信息标定表利用与步骤S11相同的多个散斑图案，分别投射在不同深度的平面上并采集图案，从而获得空间中每一点强度时序变化。例如首先将投影平面固定在第一深度(第一距离)处，依次将多个散斑图案投射到投影平面上并采集图案，就获得了图像中每一像素点在该第一深度时的强度时序变化序列。然后将投影平面固定在第二深度(第二距离)处，重复上述步骤，就获得了图像中每一像素点在该第二深度时的强度时序变化序列。重复上述步骤，就获得了多个强度时序变化序列，分别对应于多个深度。基于多个强度时序变化序列以及多个深度，即可构造所述深度信息标定表。在步骤S14中，使用深度信息标定表作为基础，计算每一空间点的强度时序变化序列与深度信息标定表中的多个强度时序变化序列的相关度。
关于深度信息标定表的优选造表方法将在后续介绍。在步骤S14是将经过被测物体调制的散斑图案与深度信息标定表中标定的散斑图案进行比对，以找出被测物体上每一空间点的匹配点。
根据本发明的一个优选实施例，根据被测物体上的每一空间点在每一帧变形散斑图案中对应的像素点的灰度值，确定该像素点在多帧变形散斑图案中的时间序列上变化的灰度值；将每一空间点对应的像素点的灰度值以及时间序列上变化的灰度值，与深度信息标定表中有对应关系的各像素点的灰度值以及时间序列上变化的灰度值，进行相关运算。具体地，旋转投影装置投影随时间变化的散斑图案到被测物体表面，相机同步拍摄经过被测物体调制后的变形散斑图。如图3所示，右侧为M帧被测物体上的变形图案，左侧为深度信息标定表中某一深度平面上的N帧散斑图案，为方便描述，假设M＝N。基于相机坐标系，被测物体上某一空间点在变形散斑图案中对应的像素点为p1(x1,y1)，在某一深度平面上的散斑图案中对应的像素点为p2(x2,y2)，在时域中进行相关运算可得相关值C为：
其中，g1(x1,y1,t)表示相机采集的第t帧变形散斑图案中像素点p1(x1,y1)的灰度值，
表示相机所有M帧变形散斑图案中像素点p1(x1,y1)的时间平均灰度值。g2(x2,y2,t,m)表示相机采集的在第x个深度平面中第t帧散斑图案中像素点p2(x2,y2)的灰度值，
表示相机在该深度平面中所有N帧散斑图案中像素点p2(x2,y2)的时间平均灰度值。通过公式(1)计算在第x个深度平面中p2(x2,y2)点与p1(x1,y1)点的相关值。遍历全部深度平面，计算每一深度平面中p2(x2,y2)点与p1(x1,y1)点的相关值。然后，将被测物体上每一空间点进行如上计算，以独立获得每一空间点对应的一组相关值。
优选地，像素点p1(x1,y1)和像素点p2(x2,y2)的位置均为整像素，可以进行插值或者拟合得到亚像素，使用亚像素以提高从空间点对应到像素点的精度。
以上是像素点之间进行相关性运算，优选地，也可以对像素区域之间进行相关性运算。继续参考图3，M帧变形散斑图案在时间轴上占用的深度为St，取像素点p1(x1,y1)为中心的区域Sx*Sy；在深度平面上选择对应时间深度的M帧散斑图案，取像素点p2(x2,y2)为中心的区域Sx*Sy，将两个区域进行相关性运算，可减少运算量，加快测量速度。
在步骤S15：确定与每一空间点相关系数最高的匹配点，基于各匹配点的深度构建所述被测物体的三维形貌。基于相关系数查找匹配点是通过将被测物体表面上每一空间点的强度时序变化与深度信息标定表中的已有强度变化分布进行相关运算，其中与深度信息标定表中相关性最强的匹配点所在的深度位置就是当前空间点的深度位置，进而得出全部空间点的深度分布。
根据本发明的一个优选实施例，确定与每一空间点的时序相关系数最高的匹配点所在的深度平面，基于各深度平面的深度信息构建被测物体的三维形貌。在步骤S14获得了每个深度平面中p2(x2,y2)点与p1(x1,y1)点的相关值，其中最大的相关值所对应的p2(x2,y2)即为相关系数最高的匹配点，其所在的深度平面对应的深度即为p1(x1,y1)的真实深度。然后基于每一空间点对应的一组相关值，确定其中最大的相关值所对应的匹配点的深度信息，由此可以得到被测物体上每一空间点的深度信息，最后构建出被测物体的三维形貌。
以上通过步骤S11-S15对三维形貌的测量方法10进行介绍，通过主动投影散斑图案到被测物体上，利用散斑图案在时间上对被测物体面形随机编码来进行相关匹配，查找受被测物体调制的变形散斑图案与深度信息标定表中对应的匹配点，进而得到被测物体的深度分布，通过采用高速机械旋转散斑投影系统和一个相机实现低成本的快速三维重建。
根据本发明的一个优选实施例，参考图4，通过方法20构建所述深度信息标定表：
在步骤S21：向标准平面投射随机分布的散斑图案。优选地，通过旋转投影装置向标准平面投射随机分布的多个散斑图案，参考图2，将被测物体替换为标准平面，旋转投影装置设置在标准平面的前方，光源发出的光束，投射至散斑盘片的某一扇区，经该扇区调制后产生散斑图案，散斑盘片在电机的驱动下旋转，各扇区轮流调制光束产生N个散斑图案，在时序上变化的N个散斑图案通过投影镜头成像后被投射至标准平面。合理设计标准平面的大小或者与旋转投影装置的距离，以保证投射出的散斑图案大致覆盖标准平面或小于标准平面的面积，然后固定旋转投影装置的位置。其中，所述标准平面为标定时通常采用的平面即可，本发明不限制标准平面的形状、材质和反射率等。
在步骤S22：依次采集多帧标准平面上的变形散斑图案。投射的N个散斑图案在标准平面上形成放大的散斑图案。根据本发明的一个优选实施例，仅通过一个相机依次采集N帧标准平面上的散斑图案。参考图2，将相机设置在标准平面的前方，标准平面处于相机视野内，相机可以采集到标准平面上的全部散斑图案，固定相机位置。
在步骤S23：将标准平面在深度方向上移动第一距离，依次采集多帧标准平面上的变形散斑图案。例如通过高精度平移台带动标准平面在深度方向上移动，在每个深度上，均拍摄N帧散斑图案。其中第一距离大于等于高精度平移台的步进距离，第一距离越小，测量精度越高。
在步骤S24：重复步骤S23，直至将标准平面移动到预设深度。在三维形貌的测量方法10中，确定被测物体上每一空间点的深度均为相对深度，可以旋转投影装置的位置为参考点，或者以相机的位置为参考点，在预设深度范围内移动标准平面，测量每一深度信息对应的一组(N帧)散斑图案。
在步骤S25：基于多个深度平面的多帧变形散斑图案，建立各像素点的强度时序变化分布的深度信息标定表。根据本发明的一个优选实施例，强度时序变化分布包括相机采集的每一帧散斑图案中各像素点的灰度值及其时序变化。例如，计算每一帧变形散斑图案中各像素点的灰度值，以及各像素点在全部N帧变形散斑图案中的时间平均灰度值。
以上通过步骤S21-S25对建立深度信息标定表的方法进行介绍，设计好投影光路后，在测量前需要先对不同深度平面散斑信息进行造表。在造表时，利用精密平移台带动标准平面例如间隔0.1mm(根据实际需求设定，测量精度要求越高，间隔越小)进行移动。在每一个深度平面上利用旋转投影装置投影时序变化的散斑图案到标准平面，同时使用相机同步拍摄变形散斑图案，每个深度平面采集完散斑盘片旋转一圈所投图案即可。对测量深度范围内的所有深度平面均进行完上述操作后，即可获得所有不同深度平面上散斑盘片的不同扇区的散斑分布情况。因此，对相机靶面上的每一像素点在不同深度平面上均可建立一条时间轴上唯一的强度分布。后续测量时，对于某一像素点即可通过在深度方向上查找与其相关系数最大的强度分布确定与其对应的每一空间点的深度分布，进而快速构建被测物体的三维形貌。
以上分别介绍了建立深度信息标定表的方法20，以及基于该深度信息标定表进行三维形貌测量的方法10，根据本发明的一个优选实施例，在步骤S12还包括：确定采集的多帧变形散斑图案与投射的散斑图案的时序对应关系或对应帧起始位置。亦即，建立被测物体上的变形散斑图案与深度信息标定表中每一深度平面的散斑图案在时间轴上的对应关系，例如相机对投射的散斑图案进行间隔采集时，需要确定两者在时间轴上的对应关系；或者将第一帧变形散斑图案与深度信息标定表中的散斑图案对应起来，然后进行连续采集，即可将每一帧变形散斑图案与深度信息标定表中每一深度平面的散斑图案在时间轴上对应起来。虽然每一空间点的强度时序分布是唯一的，但遍历深度信息标定表以确认该空间点的深度时，需要的时间较多。对不同扇区的散斑图案进行定位，在测量时可用检测装置获取散斑盘片的旋转位置信息，为后续的散斑图案匹配提供参考信息，缩小时序相关范围，可以有效提升相关运算及重建效率。
本领域技术人员可以理解，为了保证测量的精度，在建立深度信息标定表时旋转投影装置的参数设置和位置，以及相机的参数设置和位置，优选与进行三维形貌测量时保持一致，且被测物体放置于预设深度范围内。
根据本发明的一个优选实施例，其中投射的所述散斑图案为局域和全域位置随机结合的散斑场。
投影数字散斑主要分为位置随机分布散斑场与灰度随机分布散斑场，其中的灰度随机分布散斑场，参考图5中(a)图，是指散斑点灰度值随机分布，以8bit图像为例，灰度值在0～255之间随机分布，而位置随机分布散斑是指散斑点位置呈随机分布。以8bit图像为例，位置随机分布散斑场只有0和255两种灰度值，散斑点出现位置是随机的，因此较容易实现和制备。
按照随机分布的区域种类，位置随机分布散斑场分为全域位置随机分布、局域位置随机分布、局域和全域位置随机结合的三种。全域位置随机分布散斑场，参考图5中(b)图，中的亮点(灰度值为255的点)位置是全域随机的。局域位置随机分布散斑场，参考图5中的(c)图，中亮点位置只在某一区域(例如3*3区域)中随机出现，每个区域中有且只有一个散斑亮点。在散斑亮点局域位置随机分布的情况下，再加上一些全域位置随机散斑亮点，就形成了局域和全域位置随机结合散斑场，参考图5中的(d)图，可以通过在整副图像中占比数控制全域位置随机散斑亮点个数，进而调整散斑场密度，根据本发明的优选实施例，采用的局域和全域位置随机结合散斑场中散斑亮点占比接近百分之五十。
灰度随机分布散斑场虽然具有良好的随机性，但是受投影仪与CCD分辨的灰度动态范围限制，导致灰度随机分布散斑场受噪声与阴影的影响也比较大。全域位置随机散斑场可能导致某些局域位置随机性不太好。局域位置随机、局域和全域位置随机结合散斑场的随机性和相关性比较良好，且抗阴影与噪声的能力更强。平均灰度梯度这一参数对散斑图质量的评价是行之有效的，好的散斑图应该具有较大的平均灰度梯度值。
图6为同一成像系统实际拍摄的局域和全域位置随机结合、局域位置随机和全域位置随机散斑场，其平均灰度梯度值分别为23.64，19.44和17.11。由实验结果可知，局域和全域位置随机结合散斑场的平均灰度梯度值比区域随机分布散斑场的平均灰度梯度值要大，所以本发明的一个优选实施例采用的投影散斑图案为局域和全域位置随机结合散斑场。
以上通过实验比对了各种随机分布散斑场，以下基于优选的局域和全域位置随机结合散斑场进行三维形貌测量。
首先通过方法10建立深度信息标定表，参考图2，保持旋转投影装置和相机的参数和位置不变，以降低其它因素对散斑匹配的影响，然后将被测物体放置于深度测量范围内，相机拍摄第一帧变形散斑图案后，例如利用相位标记信息确定散斑盘片的扇区，从而确认时间相关标记起始点。接着，控制散斑盘片每旋转预设角度(例如5°)就拍摄一张变形散斑图案，或者每间隔预设时间就拍摄一张变形散斑图案，例如一共拍摄12幅图。图7中的(a)图示出了第一幅变形散斑图案，图7中的(b)图示出了第十二幅变形散斑图案。根据测量方法10确定每一空间点对应的深度信息，对被测物体的三维形貌的重建结果如图8所示，从结果可以看出利用时序上的相关性可以很好地重建复杂花瓣模型的细节信息，完成对复杂表面的测量。
本发明还设计一种三维形貌的测量系统，参考图9，测量系统100包括旋转投影装置101、图像采集装置102和控制装置103。其中，旋转投影装置101配置为投射随机分布的散斑图案，根据本发明的一个优选实施例，旋转投影装置101投射的随机分布的散斑图案为局域和全域位置随机结合散斑场。图像采集装置102，配置为采集图案，根据本发明的一个优选实施例，图像采集装置包括仅一个相机。控制装置103，配置成控制旋转投影装置101和图像采集装置102共同地执行如上所述的测量方法10以构建被测物体的三维形貌。
根据本发明的一个优选实施例，测量系统100还包括标准平面104以及移动平台105。其中，标准平面104为标定过程中通用的平面。移动平台105用于承载所述标准平面104，并配置为带动标准平面104在深度方向上移动。优选地，移动平台105为精密平移台，例如可带动标准平面104以间隔0.1mm进行移动。所述控制装置103还配置为控制所述旋转投影装置101、图像采集装置102和移动平台105以共同地执行如上所述的方法20以建立深度信息标定表。亦即，在建立深度信息标定表时需要用到标准平面104和移动平台105，在实际测量物体的三维形貌时，保持旋转投影装置101和图像采集装置102的位置和参数设置不变，将标准平面104和移动平台105替换为被测物体。
根据本发明的一个优选实施例，参考图10，旋转投影装置101包括光源1011和散斑盘片1012，其中，光源1011例如光机发出光束，散斑盘片1012例如为定制的编码散斑盘片，设置在光源1011的光路下游，配置为将光源发出的光调制成随机分布的散斑图案。
根据本发明的一个优选实施例，旋转投影装置101还包括电机1013，配置为驱动所述散斑盘片1012旋转。
根据本发明的一个优选实施例，旋转投影装置101还包括投影镜头1014，设置在散斑盘片1012的光路下游，配置为投射所述随机分布的散斑图案。
根据本发明的一个优选实施例，旋转投影装置101还包括：准直器件1015，设置在光源1011与散斑盘片1012之间，配置为将光源发出的光准直后入射到散斑盘片1012上。
旋转投影装置101的光路设置如图11所示，光源1011发出的光，经过准直器件1015准直均匀后投射至散斑盘片1012。散斑盘片1012对光束调制后产生随机分布的散斑图案。当散斑盘片1012处于静止状态时，盘片当前被照明的扇区通过投影镜头1014成像，实现单帧的散斑投影。当盘片在电机1013的驱动下旋转，在时序上变化的散斑图案将通过投影镜头1014成像被源源不断地投射至被测物体表面，实现高速的散斑切换投影。对于定制的散斑盘片1012，调整电机1013的转速和图像采集装置102(例如相机)的成像记录速度，可以灵活实现单帧记录方式或者多帧散斑记录方式。
根据本发明的一个优选实施例，散斑盘片1012在内周和/或外周设置有光栅编码器。图12中分别示出了内周设置有光栅编码器的散斑盘片1012和外周设置有光栅编码器的散斑盘片1012。点对点查找深度信息标定表的建立是通过散斑盘片外周或内周的光栅编码信息来确定时序散斑图案起始位置，在不同已知深度平面转动盘片来构建每一点的时序散斑分布和深度的映射关系。
根据本发明的一个优选实施例，测量系统100还包括检测装置1016，配置为基于光栅编码器获取散斑盘片1012的旋转位置。其中，控制装置103还配置为根据检测装置1016获取的旋转位置，确定采集的多帧变形散斑图案与投射的散斑图案的时序对应关系或对应帧起始位置。
因为本发明采用的是时间相关的解码策略，因此需要通过散斑盘片1012的高速旋转来构建时变的散斑分布，为了对不同扇区的散斑区域进行粗定位，在散斑盘片1012的外周或者内周设计一圈光栅编码器，用来标记每一个扇区，系统实现时通过检测装置1016获取盘片旋转位置信息，给后续的散斑匹配提供初始信息，缩小时序相关范围，有效提升相关运算及重建效率。
本发明还涉及一种计算机可读存储介质,包括存储于其上的计算机可执行指令，所述可执行指令在被处理器执行时实施如上所述的方法20以及如上所述的测量方法10。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (26)
1.一种三维形貌的测量方法，包括：
S11：向被测物体投射随机分布的多个散斑图案；
S12：依次采集多帧被测物体上的变形散斑图案；
S13：确定所述被测物体上的每一空间点在所述多帧变形散斑图案中的强度时序变化序列；
S14：将每一空间点的强度时序变化序列与深度信息标定表中的强度时序变化分布进行相关运算，其中所述深度信息标定表根据所述多个散斑图案在多个不同深度平面上的投射图案而构建；和
S15：确定与所述每一空间点相关系数最高的匹配点，基于各匹配点的深度构建所述被测物体的三维形貌。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其中所述步骤S11包括：通过旋转投影装置向被测物体投射随机分布的多个散斑图案，其中所述旋转投影装置包括光源、散斑盘片、电机和投影镜头，其中所述电机驱动所述散斑盘片旋转，所述光源将光束照射到所述散斑盘片上的不同位置，并经过投影镜头，向被测物体投射多个散斑图案。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其中所述步骤S12包括：通过仅一个相机依次采集多帧被测物体上的变形散斑图案。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的测量方法，还包括：通过以下方式构建所述深度信息标定表：
S21：向标准平面投射随机分布的散斑图案；
S22：依次采集多帧标准平面上的变形散斑图案；
S23：将所述标准平面在深度方向上移动第一距离，依次采集多帧标准平面上的变形散斑图案；
S24：重复步骤S23，直至将所述标准平面移动到预设深度；
S25：基于多个深度平面的多帧变形散斑图案，建立空间各点的强度时序变化分布的深度信息标定表。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的测量方法，其中所述散斑图案为局域和全域位置随机结合的散斑场。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的测量方法，其中所述步骤S12还包括：确定采集的多帧变形散斑图案与投射的散斑图案的时序对应关系或对应帧起始位置。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的测量方法，其中所述强度时序变化序列包括被测物体上的每一空间点在每一帧变形散斑图案中对应的像素点的灰度值的序列。
8.根据权利要求7所述的测量方法，其中所述步骤S14包括：根据所述被测物体上的每一空间点在每一帧变形散斑图案中对应的像素点的灰度值，确定该像素点在多帧变形散斑图案中的时间序列上变化的灰度值；将每一空间点对应的像素点的灰度值以及时间序列上变化的灰度值，与深度信息标定表中有对应关系的各像素点的灰度值以及时间序列上变化的灰度值，进行相关运算。
9.根据权利要求7所述的测量方法，其中所述步骤S15包括：确定与所述每一空间点的时序相关系数最高的匹配点所在的深度平面，基于各深度平面的深度信息构建所述被测物体的三维形貌。
10.一种建立深度信息标定表的方法，包括：
S21：向标准平面投射随机分布的散斑图案；
S22：依次采集多帧标准平面上的变形散斑图案；
S23：将所述标准平面在深度方向上移动第一距离，依次采集多帧标准平面上的变形散斑图案；
S24：重复步骤S23，直至将所述标准平面移动到预设深度；和
S25：基于多个深度平面的多帧变形散斑图案，建立空间各点的强度时序变化分布的深度信息标定表。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述步骤S21包括：通过旋转投影装置向被测物体投射随机分布的多个散斑图案，其中所述旋转投影装置包括光源、散斑盘片和电机，其中所述电机驱动所述散斑盘片旋转，所述光源将光束照射到所述散斑盘片上的不同位置，向被测物体投射多个散斑图案。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述步骤S22包括：通过仅一个相机依次采集多帧被测物体上的变形散斑图案。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其中所述散斑图案为局域和全域位置随机结合散斑场。
14.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其中所述步骤S22还包括：确定采集的多帧变形散斑图案与投射的散斑图案的时序对应关系或对应帧起始位置。
15.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其中所述深度信息标定表包括所述标准平面上空间各点在多个深度平面的每一帧变形散斑图案中对应的像素点的灰度值，以及该像素点在多帧变形散斑图案中的时间序列上变化的灰度值。
16.一种三维形貌的测量系统，包括：
旋转投影装置，配置为投射随机分布的散斑图案；
图像采集装置，配置为采集图案；和
控制装置，配置成控制所述旋转投影装置和图像采集装置，共同地执行如权利要求1-9中任一项所述的测量方法以构建被测物体的三维形貌。
17.根据权利要求16所述的测量系统，其中所述图像采集装置包括仅一个相机。
18.根据权利要求16所述的测量系统，其中所述随机分布的散斑图案为局域和全域位置随机结合散斑场。
19.根据权利要求16所述的测量系统，还包括：
标准平面；
移动平台，用于承载所述标准平面，并配置为带动标准平面在深度方向上移动；
其中，所述控制装置还配置为控制所述旋转投影装置、图像采集装置和移动平台以共同地执行如权利要求10-15中任一项所述的方法以建立深度信息标定表。
20.根据权利要求16所述的测量系统，其中所述旋转投影装置包括：
光源；和
散斑盘片，设置在所述光源的光路下游，配置为将所述光源发出的光调制成随机分布的散斑图案。
21.根据权利要求20所述的测量系统，其中所述旋转投影装置还包括：
电机，配置为驱动所述散斑盘片旋转。
22.根据权利要求20或21所述的测量系统，其中所述旋转投影装置还包括：
投影镜头，设置在所述散斑盘片的光路下游，配置为投射所述随机分布的散斑图案。
23.根据权利要求20或21所述的测量系统，其中所述旋转投影装置还包括：
准直器件，设置在所述光源与所述散斑盘片之间，配置为将所述光源发出的光准直后入射到所述散斑盘片上。
24.根据权利要求20或21所述的测量系统，所述散斑盘片在内周和/或外周设置有光栅编码器。
25.根据权利要求24所述的测量系统，还包括：
检测装置，配置为基于所述光栅编码器获取所述散斑盘片的旋转位置；
其中，所述控制装置还配置为根据所述检测装置获取的旋转位置，确定采集的多帧变形散斑图案与投射的散斑图案的时序对应关系或对应帧起始位置。
26.一种计算机可读存储介质,包括存储于其上的计算机可执行指令，所述可执行指令在被处理器执行时实施如权利要求10-15中任一项所述的方法以及如权利要求1-9中任一项所述的测量方法。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112414941A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-02-26 | 青岛理工大学 | 基于剪切散斑干涉技术的复杂表面无损检测系统及方法 |
| WO2023221450A1 (zh) * | 2022-05-18 | 2023-11-23 | 华为技术有限公司 | 一种三维信息测量装置、测量方法和电子设备 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102999910A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-03-27 | 西安交通大学 | 一种图像深度计算方法 |
| CN110047100A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-07-23 | 四川深瑞视科技有限公司 | 深度信息检测方法、装置及系统 |
| CN110274877A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-09-24 | 西安电子科技大学 | 一种基于散射介质的3d光谱成像系统及方法 |
| CN110322561A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-10-11 | 熵智科技(深圳)有限公司 | 用于机器人无序分拣的3d相机及其测量方法 |
| US20200278562A1 (en) * | 2017-11-06 | 2020-09-03 | Shenzhen Orbbec Co., Ltd. | Structured light projection module, depth camera, and method for manufacturing structured light projection module |
| CN111998800A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-11-27 | 四川大学 | 一种基于散斑嵌入条纹的三维面形测量方法及系统 |
| CN112461158A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-03-09 | 天津大学 | 散斑投影相移高频率立体视觉三维测量方法及装置 |
-
2021
- 2021-08-11 CN CN202110916429.5A patent/CN113720275A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102999910A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-03-27 | 西安交通大学 | 一种图像深度计算方法 |
| US20200278562A1 (en) * | 2017-11-06 | 2020-09-03 | Shenzhen Orbbec Co., Ltd. | Structured light projection module, depth camera, and method for manufacturing structured light projection module |
| CN110047100A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-07-23 | 四川深瑞视科技有限公司 | 深度信息检测方法、装置及系统 |
| CN110322561A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-10-11 | 熵智科技(深圳)有限公司 | 用于机器人无序分拣的3d相机及其测量方法 |
| CN110274877A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-09-24 | 西安电子科技大学 | 一种基于散射介质的3d光谱成像系统及方法 |
| CN111998800A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-11-27 | 四川大学 | 一种基于散斑嵌入条纹的三维面形测量方法及系统 |
| CN112461158A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-03-09 | 天津大学 | 散斑投影相移高频率立体视觉三维测量方法及装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 代红军, 苏显渝: "数字散斑时间序列相关三维面形测量方法", 光学学报, vol. 21, no. 10, 31 October 2001 (2001-10-31), pages 1208 - 1212 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112414941A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-02-26 | 青岛理工大学 | 基于剪切散斑干涉技术的复杂表面无损检测系统及方法 |
| WO2023221450A1 (zh) * | 2022-05-18 | 2023-11-23 | 华为技术有限公司 | 一种三维信息测量装置、测量方法和电子设备 |
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