CN113916152B - 基于相位偏折术的样品检测装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于相位偏折术的样品检测装置以及方法，通过两个边缘相机采集待测样品的第一图像数据，通过中间相机采集第二图像数据，最后基于第一图像数据和相机组的相机标定数据，计算两个边缘相机中心点对应的待测样品中心点的坐标高度，并基于第二图像数据、待测样品中心点的坐标高度、相机组的标定数据和投影屏幕的标定数据，最后计算待测样品所有表面点坐标高度。本申请通过两个边缘相机对待测样品中心点的坐标进行精确定位，两个边缘相机无需覆盖待测样品的整个范围，然后再结合覆盖待测样品的整个范围的中间相机采集的图像数据以及标定数据，计算得到待测样品表面所有点的坐标高度。解决了现有检测方式精度低，范围小、速度慢等问题。

Description

基于相位偏折术的样品检测装置以及方法

技术领域

本发明涉及光学三维检测技术领域，特别涉及一种基于相位偏折术的样品检测装置以及方法。

背景技术

现在制造领域，针对镜面，近镜面等高反射表面的测量需求逐渐增多，如光学制造领域的光学元件表面，镜面以及抛光磨具等，对这些高反射表面，存在如下相关测量方案：光场检测技术、三坐标技术、干涉仪以及相位偏折术。在相关方案中，光场检测技术的缺点是分辨率低和像素少；三坐标技术的缺点是速度慢，测量点数少、接触式可能划伤被测物表面；干涉仪的缺点是测量范围小，对器件位置要求比较高；相位偏折术的缺点是精度低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于相位偏折术的样品检测装置以及方法，解决了现有检测方式精度低，范围小、速度慢等问题。

本发明的第一方面，提供了一种基于相位偏折术的样品检测装置，包括：

投影屏幕，用于向水平放置的待测样品进行图案投影；

相机组，包括至少三个水平设置的相机，所述相机与所述待测样品对应设置，两个边缘相机用于采集所述待测样品的第一图像数据；中间相机用于采集所述待测样品的第二图像数据；其中，所述中间相机是指所述相机组中除两个所述边缘相机之外的相机；

数据处理模块，与所述相机组电连接，用于获取所述相机组的相机标定数据和所述投影屏幕的标定数据，基于所述第一图像数据和所述相机组的相机标定数据，计算两个所述边缘相机中心点对应的所述待测样品中心点的坐标高度，并基于所述第二图像数据、所述待测样品中心点的坐标高度、所述相机组的标定数据和所述投影屏幕的标定数据，根据相位偏折术计算所述待测样品所有表面点坐标高度，其中，所述待测样品中心点的坐标高度表示所述待测样品中心点在测量平面和参考平面之间的垂直距离。

本发明的第二方面，提供了一种基于相位偏折术的样品检测方法，应用于基于相位偏折术的样品检测装置，所述基于相位偏折术的样品检测装置包括投影屏幕、相机组以及数据处理模块，所述投影屏幕和所述相机与水平放置的待测样品对应设置，所述相机组包括至少三个水平设置的相机，所述数据处理模块与所述相机组电连接，所述基于相位偏折术的样品检测方法包括步骤：

通过所述数据处理模块获取所述相机组的相机标定数据和所述投影屏幕的标定数据；

通过所述投影屏幕向所述待测样品进行图案投影，并通过两个边缘相机采集所述待测样品的第一图像数据，通过中间相机采集所述待测样品的第二图像数据；其中，所述中间相机是指所述相机组中除两个所述边缘相机之外的相机；

基于所述第一图像数据和所述相机组的相机标定数据，通过所述数据处理模块计算两个所述边缘相机中心点对应的所述待测样品中心点的坐标高度，其中，所述待测样品中心点的坐标高度表示所述待测样品中心点在测量平面和参考平面之间的垂直距离；

基于所述第二图像数据、所述待测样品中心点的坐标高度、所述相机组的标定数据和所述投影屏幕的标定数据，通过所述数据处理模块计算所述待测样品所有表面点坐标高度。

本发明的第一方面，提供了一种基于相位偏折术的样品检测装置，本装置利用两个边缘相机构成双目相机，通过两个边缘相机采集待测样品的第一图像数据，通过中间相机采集待测样品的第二图像数据，最后基于第一图像数据和相机组的相机标定数据，计算两个边缘相机中心点对应的待测样品中心点的坐标高度，并基于第二图像数据、待测样品中心点的坐标高度、相机组的标定数据和投影屏幕的标定数据，根据相位偏折术计算待测样品所有表面点坐标高度。本装置通过两个边缘相机对待测样品中心点的坐标高度进行精确定位，两个边缘相机无需覆盖待测样品的整个范围，所以范围小精度高，然后再结合覆盖待测样品的整个范围的中间相机采集的图像数据以及标定数据，就能根据相位偏折术计算得到待测样品表面所有点的坐标高度，从而实现对待测样品表面进行形貌测量。本装置解决了现有检测方式精度低，范围小、速度慢等问题。

可以理解的是，上述第二方面与相关技术相比存在的有益效果与上述第一方面与相关技术相比存在的有益效果相同，可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，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

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一个实施例提供的基于相位偏折术的样品检测装置的结构示意图；

图2为本发明一个实施例提供的投影屏幕和相机组之间固定设置的结构示意图；

图3为本发明一个实施例提供的边缘相机对待测样品中心点进行定位的原理示意图；

图4为本发明一个实施例提供的基于相位偏折术的样品检测装置在Y方向的剖析图；

图5为本发明一个实施例提供的基于待测样品中心点的坐标高度推算待测样品表面任意一点位置高度的结构示意图；

图6为本发明一个实施例提供的基于相位偏折术的样品检测方法的流程示意图；

标号说明：

100、检测平台；200、投影屏幕；310、边缘相机；320、中间相机；400、待测样品；500、固定板；P、待测样品中心点；S、边缘相机中心点。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在机械设备制造领域中，针对镜面，近镜面等高反射表面的测量需求逐渐增多，如光学制造领域的光学元件表面，镜面以及抛光磨具等，对这些高反射表面，存在如下相关测量方案：

(1)光场检测技术，其缺点是分辨率低和像素少；

(2)三坐标技术，其缺点是速度慢，测量点数少、接触式可能划伤被测物表面；

(3)干涉仪技术，其缺点是测量范围小，对器件位置要求比较高；

(4)相位偏折术技术，相位偏折术技术的相关资料可以参见https:// www.bilibili.com/read/cv9203870，其技术方案需要使相机能够完全覆盖和测量整个待测样品(本申请所指的待测样品是指的具有高反射面的光学元件，例如但不仅限于玻璃镜和抛光磨具等)的表面，当相机覆盖的范围越广时，测量的精度也就随着降低。

为了解决相关检测方案中存在的精度低，范围小、速度慢等技术缺陷，参照图1至图5，本申请提供了一种基于相位偏折术的样品检测装置，本装置搭建于一检测平台100(图中未完全示出)上，本装置包括投影屏幕200、相机组和数据处理模块(需要注意的是，图1和图2中未展示出数据处理模块)，其中：

投影屏幕200，用于向水平放置的待测样品400进行图案投影。在本实施例中，屏幕能够显示计算机生成的图案，并且向待测样品400投影，需要注意的是，本实施例的投影图案可以是条纹图像或者编码图案，这里不进行限制，检测平台100上具有用于水平放置待测样品400的区域，这里对检测平台100不进行限制。

相机组，包括三个水平设置的相机，其中相机组中包括两个边缘相机310和一个中间相机320，三个相机与待测样品400对应设置，两个边缘相机310用于采集待测样品400的第一图像数据；中间相机320用于采集待测样品400的第二图像数据；其中，中间相机320是指相机组中除两个边缘相机310之外的相机。

在本实施例中，当投影屏幕200投影图案至待测样品400表面时，相机能通过待测样品400表面拍摄投影屏幕200上图案的镜像。相机组中两个边缘相机310构成双目相机，两个边缘相机310采集待测样品400表面的第一图像数据；中间相机320采集待测样品400表面的第二图像数据。

在一些实施例中，相机组和投影屏幕200之间固定设置，相机组位于投影屏幕200的上方，如图1和图2所示，相机组和投影屏幕200之间通过一块固定板进行固定，其中，相机组设置于固定板的顶部，投影屏幕200安装于固定板上且位于相机组的下方，固定板安装于检测平台100上，需要注意的是，这里对固定板的结构和安装位置不进行限制，其可以根据待测样品400大小、投影屏幕200的大小、相机组数量和检测平台100结构等等实际情况进行相应配置。本实施例将相机组和投影屏幕200之间固定设置，使得整个装置的结构更加稳定，能够减少测量误差。

数据处理模块，与相机组电连接，用于获取相机组的相机标定数据和投影屏幕200的标定数据，基于第一图像数据和相机组的相机标定数据，计算两个边缘相机中心点对应的待测样品中心点的坐标高度，并基于第二图像数据、待测样品中心点的坐标高度、相机组的标定数据和投影屏幕200的标定数据，根据相位偏折术计算待测样品400所有表面点坐标高度。

在本实施例中，数据处理模块可以是相机组中相机自带的处理模块，例如自带处理器的相机，也可以是具备数据处理功能并且独立设置的计算机。这里的相机标定数据(包括相机组中相机的位置坐标，相机之间的距离，相机与待测样品400之间的距离，角度等等)和投影屏幕200的标定数据(投影屏幕200的位置坐标，投影屏幕200与待测样品400之间的距离，角度等等)都可以通过本领域常用方法计算得出，例如张正友标定法，此处为本领域技术人员的公知常识，这里不再细述。

本装置利用两个边缘相机310构成双目相机，通过两个边缘相机310采集待测样品400的第一图像数据，通过中间相机320采集待测样品400的第二图像数据，最后基于第一图像数据和相机组的相机标定数据，计算两个边缘相机中心点对应的待测样品中心点的坐标高度，并基于第二图像数据、待测样品中心点的坐标高度、相机组的标定数据和投影屏幕200的标定数据，根据相位偏折术计算待测样品400所有表面点坐标高度，其中，待测样品中心点的坐标高度表示待测样品中心点在测量平面和参考平面之间的垂直距离。

本装置通过两个边缘相机310对待测样品中心点的坐标进行高度的精确定位，两个边缘相机310无需覆盖待测样品400的整个范围，所以范围小精度高，然后再结合覆盖待测样品400的整个范围的中间相机320采集的图像数据以及标定数据，就能根据相位偏折术计算得到待测样品400表面所有点的坐标高度，从而实现对待测样品400表面进行形貌测量。本装置解决了现有检测方式精度低，范围小、速度慢等问题。

在本发明的一些实施例中，数据处理模块基于第一图像数据和相机组的相机标定数据，计算两个边缘相机中心点对应的待测样品中心点的坐标高度，具体包括：

参照图3和图4，假设令边缘相机中心点(边缘相机中心点为本领域公知)为S，令两个边缘相机中心点对应的待测样品中心点为P，如图4所示，待测样品中心点P是指的边缘相机的测量点(边缘相机的测量点为本领域公知)与边缘相机中心点S的视线延伸至测量平面上的点。指的注意的是，在本装置进行标定前，预先对两个边缘相机的拍摄角度进行调整，使得两个边缘相机能够拍摄待测样品中心点P，当然的，假设两个边缘相机之间相互固定的情况下，待测样品中心点P会随着调整的拍摄角度的不同而不同。设P1和P2是待测样品中心点P在左右像平面上的成像点(两个边缘相机310将产生左右两像平台)，f是边缘相机310的焦距，OR和OT是左右两个边缘相机310的光心。由图3可知，左右两个边缘相机310的光轴是平行的，X_R和X_T是两个成像点在左右两个像面上距离图像左边缘的距离。

假设像平面的大小为M，存在：

X₃＝X_R-M/2

d＝X₃+X₄＝X_R-X_T

b-X_R+X_T就是图3中三角形的底边的长度。

利用三角形相似，得到视差d与深度Z之间的关系：

在本实施例中，左右两个边缘相机310焦距f大，图像放大倍数大，故而测量范围小。当左右两个边缘相机310之间的距离b取最大宽度时，例如图2中两个边缘相机310设置于固定板顶部的两个边缘时，两个边缘相机310之间的距离b值最大。根据上公式得到的b,f大，深度Z的数值就越大，越精确。

在本实施中，两个边缘相机310构成双目相机，利用双目相机的原理，两个边缘相机310之间的视野范围小，两个边缘相机310仅用于测量待测样品中心点，计算待测样品中心点的坐标高度，不用覆盖整个待测样品400表面，因此视野范围小，分辨率高，两个边缘相机310之间的夹角大，能够实现待测样品中心点的坐标高度的精确定位。

在一些实施例中，数据处理模块基于第二图像数据、待测样品中心点的坐标高度、相机组的标定数据和投影屏幕200的标定数据，根据相位偏折术计算待测样品400所有表面点坐标高度的计算过程如下：

如图4所示，各点之间的位置关系如下式所示：

(L+h/sinβ)/sin 2α＝H/sinβ/sin(180-2α-β-γ)

待测样品中心点的坐标高度h已经通过两个边缘相机310计算获得，通过两个边缘相机310构建两个计算方程(其中计算方程上式已示出)直接计算出参数α，这里为相位偏折术的相关计算过程，为本领域技术人员公知常识，此处不再细述。如图4，上述公式中各表达符号的含义如下：L表示参考平面到投影屏幕的反射点位置与测量平面到投影屏幕的反射点位置之间的距离，β表示边缘相机的测量点与边缘相机中心点与参考平面之间的夹角，α表示参考平面和测量平面之间的夹角，H表示参考平面到投影屏幕的反射点位置与参考平面之间的垂直距离，γ表示投影屏幕与参考平面之间的夹角。

在参数α算出后，根据中间相机320的第二图像数据，待测样品中心点z1周围任意一点z2的高度为：

H₁＝h+Δx*tan(α)

其中，H₁表示待测样品中心点周围任意一点z2的坐标高度，Δx表示点z2与待测样品中心点P之间的距离。如图5所示，这里的Δx表示推算到待测样品中心点z1周围任意一点z2的距离。最后，依次推算出整个待测样品400的曲面高度，完成整个待测样品400表面的形貌测量。

在一些实施例中，假设中间相机320有两枚时，一个测量范围大，另一个测量范围小，例如第一个中间相机320的分辨率为200um，第二个中间相机320的分辨率为100um。如同为2000像素的第一个中间相机320的测量范围是400mm，第二个中间相机320测量范围是200mm。在本实施例中，当至少存在两个中间相机320时，中间相机320之间的分辨率不同，使不同的中间相机320对应不同的测量范围。

在一些实施例中，两个边缘相机310的分辨率大于中间相机320的分辨率，两个边缘相机310构成双目相机，利用双目相机原理，左右两个边缘相机310视野范围小，需设置较高的分辨率，实现待测样品中心点位置的高精度定位，中间相机320测量整个待测样品400表面，中间相机320的分辨率可远小于两个边缘相机310的分辨率，例如中间相机320的分辨率为200um，两个边缘相机310的分辨率为50um。

本实施例提供的基于相位偏折术的样品检测装置，具备以下有益效果：

(1)与相关光场检测技术，本装置的分辨率和精度更高；

(2)与相关三坐标设备技术，本装置无需直接接触待测样品避免划伤待测样品，而且测量速度会更快；

(3)与相关干涉仪技术，本装置对待测样品的位置摆放更灵活、范围更大；

(4)现有的相位偏折术设备，采用的相机需要都覆盖待测样品整个范围。而本装置利用两个边缘相机对两个边缘相机中心点对应的待测样品中心点的坐标高度进行精确测量，无需使两个边缘相机覆盖待测样品的整个范围，所以范围小精度更高，然后再结合覆盖待测样品的整个范围的中间相机就能得到待测样品所有表面点坐标高度，从而实现对待测样品的重建。

参照图6，基于上述装置实施例，本发明的一个实施例，提供了一种基于相位偏折术的样品检测方法，本方法包括如下步骤：

步骤S100、通过数据处理模块获取相机组的相机标定数据和投影屏幕的标定数据。

步骤S200、通过投影屏幕向待测样品进行图案投影，并通过两个边缘相机采集待测样品的第一图像数据，通过中间相机采集待测样品的第二图像数据；其中，中间相机是指相机组中除两个边缘相机之外的相机。

步骤S300、基于第一图像数据和相机组的相机标定数据，通过数据处理模块计算两个边缘相机中心点对应的待测样品中心点的坐标高度，其中，待测样品中心点的坐标高度表示待测样品中心点在测量平面和参考平面之间的垂直距离。

步骤S400、基于第二图像数据、待测样品中心点的坐标高度、相机组的标定数据和投影屏幕的标定数据，通过数据处理模块计算待测样品所有表面点坐标高度。

在一些实施例中，步骤S300基于第一图像数据和相机组的相机标定数据，计算两个边缘相机中心点对应的待测样品中心点的坐标高度的计算公式包括：

h＝Z-Hc

其中，Z表示待测样品中心点的深度，b表示两个边缘相机之间的水平距离，f表示两个边缘相机的焦距，d表示视差，X_R和X_T表示两个边缘相机的两个成像点在两个像面上距离图像边缘的水平距离，Hc表示边缘相机中心点与参考平面之间的垂直距离，h表示待测样品中心点的坐标高度。

在一些实施例中，步骤S400基于第二图像数据、待测样品中心点的坐标高度、相机组的标定数据和投影屏幕的标定数据，根据相位偏折术计算待测样品所有表面点坐标高度的计算公式包括：

(L+h/sinβ)/sin 2α＝H/sinβ/sin(180-2α-β-γ)

H₁＝h+Δx*tan(a)

其中，L表示参考平面到投影屏幕的反射点位置与测量平面到投影屏幕的反射点位置之间的距离，β表示边缘相机的测量点与边缘相机中心点与参考平面之间的夹角，α表示参考平面和测量平面之间的夹角，H表示参考平面到投影屏幕的反射点位置与参考平面之间的垂直距离，γ表示投影屏幕与参考平面之间的夹角；H₁表示待测样品中心点周围任意一点z2的坐标高度，Δx表示点z2与待测样品中心点之间的距离。

在一些实施例中，边缘相机的分辨率高于中间相机的分辨率。

需要注意的是，本申请方法实施例与上述装置实施例是基于相同的发明构思，上述方法实施例的相关内容同样适用于本装置实施例，此处不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于相位偏折术的样品检测装置，其特征在于，包括：

投影屏幕，用于向水平放置的待测样品进行图案投影；

相机组，包括水平设置的两个边缘相机和位于所述两个边缘相机之间的一个中间相机，所述两个边缘相机和一个中间相机与所述待测样品对应设置，所述两个边缘相机用于采集所述待测样品的第一图像数据；所述中间相机用于采集所述待测样品的第二图像数据；其中，所述两个边缘相机和一个中间相机与所述投影屏幕之间通过一块固定板进行固定，所述两个边缘相机和一个中间相机位于所述固定板的顶部，所述投影屏幕安装于所述固定板上且位于所述两个边缘相机和一个中间相机的下方；

数据处理模块，与所述相机组电连接，用于获取所述相机组的相机标定数据和所述投影屏幕的标定数据，基于所述第一图像数据和所述相机组的相机标定数据，计算两个所述边缘相机中心点对应的所述待测样品中心点的坐标高度，并基于所述第二图像数据、所述待测样品中心点的坐标高度、所述相机组的标定数据和所述投影屏幕的标定数据，根据相位偏折术计算所述待测样品所有表面点坐标高度，其中，所述待测样品中心点的坐标高度表示所述待测样品中心点在测量平面和参考平面之间的垂直距离。

2.根据权利要求1所述的基于相位偏折术的样品检测装置，其特征在于，所述数据处理模块基于所述第一图像数据和所述相机组的相机标定数据，计算两个所述边缘相机中心点对应的所述待测样品中心点的坐标高度的计算公式包括：

h＝Z-Hc

其中，所述Z表示所述待测样品中心点的深度，所述b表示两个所述边缘相机之间的水平距离，所述f表示两个所述边缘相机的焦距，所述d表示视差，所述X_R和所述X_T表示两个所述边缘相机的两个成像点在两个像面上距离图像边缘的水平距离，所述Hc表示边缘相机中心点与参考平面之间的垂直距离，所述h表示所述待测样品中心点的坐标高度。

3.根据权利要求2所述的基于相位偏折术的样品检测装置，其特征在于，所述数据处理模块基于所述第二图像数据、所述待测样品中心点的坐标高度、所述相机组的标定数据和所述投影屏幕的标定数据，根据相位偏折术计算所述待测样品所有表面点坐标高度的计算公式包括：

(L+h/sinβ)/sin2α＝H/sinβ/sin(180-2α-β-γ)

H₁＝h+Δx*tan(α)

其中，所述L表示参考平面到所述投影屏幕的反射点位置与测量平面到所述投影屏幕的反射点位置之间的距离，所述β表示所述边缘相机的测量点与所述边缘相机中心点与参考平面之间的夹角，所述α表示参考平面和测量平面之间的夹角，所述H表示参考平面到所述投影屏幕的反射点位置与参考平面之间的垂直距离，所述γ表示所述投影屏幕与参考平面之间的夹角；所述H₁表示所述待测样品中心点周围任意一点z2的坐标高度，所述Δx表示点z2与所述待测样品中心点之间的距离。

4.根据权利要求1所述的基于相位偏折术的样品检测装置，其特征在于，所述边缘相机的分辨率高于所述中间相机的分辨率。

5.根据权利要求1所述的基于相位偏折术的样品检测装置，其特征在于，当所述相机组包括四个以上的相机时，所述中间相机之间的分辨率不同。

6.根据权利要求1所述的基于相位偏折术的样品检测装置，其特征在于，所述相机组和所述投影屏幕之间固定设置，所述相机组位于所述投影屏幕的上方。

7.一种基于相位偏折术的样品检测方法，其特征在于，应用于基于相位偏折术的样品检测装置，所述基于相位偏折术的样品检测装置包括投影屏幕、相机组以及数据处理模块，所述投影屏幕和所述相机与水平放置的待测样品对应设置，所述相机组包括水平设置的两个边缘相机和位于所述两个边缘相机之间的一个中间相机，所述两个边缘相机和一个中间相机与所述投影屏幕之间通过一块固定板进行固定，所述两个边缘相机和一个中间相机位于所述固定板的顶部，所述投影屏幕安装于所述固定板上且位于所述两个边缘相机和一个中间相机的下方；所述数据处理模块与所述相机组电连接，所述基于相位偏折术的样品检测方法包括步骤：

通过所述数据处理模块获取所述相机组的相机标定数据和所述投影屏幕的标定数据；

通过所述投影屏幕向所述待测样品进行图案投影，并通过两个边缘相机采集所述待测样品的第一图像数据，通过中间相机采集所述待测样品的第二图像数据；其中，所述中间相机是指所述相机组中除两个所述边缘相机之外的相机；

基于所述第一图像数据和所述相机组的相机标定数据，通过所述数据处理模块计算两个所述边缘相机中心点对应的所述待测样品中心点的坐标高度，其中，所述待测样品中心点的坐标高度表示所述待测样品中心点在测量平面和参考平面之间的垂直距离；

基于所述第二图像数据、所述待测样品中心点的坐标高度、所述相机组的标定数据和所述投影屏幕的标定数据，通过所述数据处理模块计算所述待测样品所有表面点坐标高度。

8.根据权利要求7所述的基于相位偏折术的样品检测方法，其特征在于，所述基于所述第一图像数据和所述相机组的相机标定数据，计算两个所述边缘相机中心点对应的所述待测样品中心点的坐标高度的计算公式包括：

h＝Z-Hc

其中，所述Z表示所述待测样品中心点的深度，所述b表示两个所述边缘相机之间的水平距离，所述f表示两个所述边缘相机的焦距，所述d表示视差，所述X_R和所述X_T表示两个所述边缘相机的两个成像点在两个像面上距离图像边缘的水平距离，所述Hc表示边缘相机中心点与参考平面之间的垂直距离，所述h表示所述待测样品中心点的坐标高度。

9.根据权利要求8所述的基于相位偏折术的样品检测方法，其特征在于，所述基于所述第二图像数据、所述待测样品中心点的坐标高度、所述相机组的标定数据和所述投影屏幕的标定数据，根据相位偏折术计算所述待测样品所有表面点坐标高度的计算公式包括：

(L+h/sinβ)/sin2α＝H/sinβ/sin(180-2α-β-γ)

H₁＝h+Δx*tan(α)

其中，所述L表示参考平面到所述投影屏幕的反射点位置与测量平面到所述投影屏幕的反射点位置之间的距离，所述β表示所述边缘相机的测量点与所述边缘相机中心点与参考平面之间的夹角，所述α表示参考平面和测量平面之间的夹角，所述H表示参考平面到所述投影屏幕的反射点位置与参考平面之间的垂直距离，所述γ表示所述投影屏幕与参考平面之间的夹角；所述H₁表示所述待测样品中心点周围任意一点z2的坐标高度，所述Δx表示点z2与所述待测样品中心点之间的距离。

10.根据权利要求7所述的基于相位偏折术的样品检测方法，其特征在于，所述边缘相机的分辨率高于所述中间相机的分辨率。

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