CN114485481A - 一种表面三维测量方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种表面三维测量方法、系统、装置及存储介质。表面三维测量方法包括：对屏幕、相机和待测表面进行预设处理；通过屏幕生成并发射条纹图案；通过相机拍摄反射图案；根据反射图案获取相位信息；根据相位信息计算待测表面的斜率信息；根据斜率信息获取待测表面的高度信息。本发明通过屏幕和相机对待测表面进行三维测量，提升了三维测量方法的便捷性；通过屏幕生成并发射条纹图案，并通过相机拍摄反射图案，实现了在不接触待测表面的情况下对待测表面进行三维测量；通过对反射图案进行分析获取相位信息，并以此计算待测表面上的斜率信息，进而得到待测表面的高度信息，还原待测表面的三维形状，提高了三维测量的精度。
Description
技术领域
本申请涉及测量技术领域，尤其是一种表面三维测量方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
随着三维测量技术的不断发展与普及，便携式三维测量设备得到了广泛的应用。目前能够对镜面进行三维测量的设备主要有坐标测量仪、激光雷达和使用独立的相机、屏幕搭建的测量系统。然而，由于镜面会将入射光线按光反射定律进行反射，传统的三维测量设备在测量镜面物体时精度较低，需要附加特殊的设备和处理方式，从而使得三维测量设备的结构变得复杂、体积增大，无法在保证测量精度的同时兼顾便携性。此外，传统的三维测量设备在进行测量时通常需要与物体接触，容易造成物体的损坏。
发明内容
本发明的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明实施例的一个目的在于提供一种表面三维测量方法、系统、装置及存储介质，以提升物体表面三维测量的精度和便捷性。
为了达到上述技术目的，本发明实施例所采取的技术方案包括：
第一方面，本发明实施例提供了一种表面三维测量方法，包括以下步骤：
对屏幕、相机和待测表面进行预设处理，所述预设处理包括系统标定和所述相机的内参标定；
通过所述屏幕生成并发射条纹图案；
通过所述相机拍摄反射图案，所述反射图案为所述条纹图案经过所述待测表面反射后的图案；
根据所述反射图案获取相位信息，所述相位信息为所述反射图案中各个像素点的相位；
根据所述相位信息计算所述待测表面的斜率信息；
根据所述斜率信息获取所述待测表面的高度信息，所述高度信息反映所述待测表面的三维形状。
本发明实施例的一种表面三维测量方法，通过屏幕和相机对待测表面进行三维测量，提升了三维测量方法的便捷性；通过屏幕生成并发射条纹图案，并通过相机拍摄反射图案，实现了在不接触待测表面的情况下对待测表面进行三维测量；通过对反射图案进行分析获取相位信息，并以此计算待测表面上的斜率信息，进而得到待测表面的高度信息，还原待测表面的三维形状，提高了三维测量的精度。
另外，根据本发明上述实施例的一种表面三维测量方法，还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，本发明实施例的一种表面三维测量方法中，所述对屏幕、相机和待测表面进行预设处理，包括：
将所述屏幕固定设置在第一位置，将所述相机固定设置在第二位置，并将所述待测表面固定设置在第三位置；
对所述相机进行内参标定。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述反射图案获取相位信息，包括：
根据所述反射图案计算包裹相位；
对所述包裹相位进行相位展开，得到所述相位信息。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述对所述包裹相位进行相位展开，得到所述相位信息，包括：
通过多频时域解包裹法对所述包裹相位进行相位展开，得到所述相位信息。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述相位信息计算所述待测表面的斜率信息，包括：
建立屏幕坐标系和相机坐标系；
根据所述相位信息在所述待测表面上任意选取第一参考点；
根据所述第一参考点获取第一坐标和第二坐标，所述第一坐标为所述第一参考点对应的所述条纹图案中的像素点在所述屏幕坐标系上的坐标，所述第二坐标为相机光心在所述相机坐标系上的坐标；
根据所述第一坐标和所述第二坐标计算所述第一参考点的单位法向量；
根据所述单位法向量计算所述斜率信息。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述斜率信息包括第一斜率和第二斜率，所述第一斜率为所述第一参考点在所述屏幕坐标系x方向上的斜率，所述第二斜率为所述第一参考点在所述屏幕坐标系y方向上的斜率；
所述根据所述单位法向量计算所述斜率信息，包括：
设置参考面，所述参考面靠近所述第三位置；
在所述参考面上选取第二参考点，所述第二参考点与所述第一参考点和所述相机光心在同一直线上；
根据所述第二参考点在所述屏幕坐标系上的坐标和所述单位法向量，计算所述斜率信息。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述斜率信息获取所述待测表面的高度信息，包括：
根据所述斜率信息，通过Southwell网格模型获取所述待测表面的高度信息。
第二方面，本发明实施例提出了一种表面三维测量系统，包括：
预设处理模块，用于对屏幕、相机和待测表面进行预设处理；
条纹图案发射模块，用于通过所述屏幕生成并发射条纹图案；
反射图案拍摄模块，用于通过所述相机拍摄反射图案；
相位信息获取模块，用于根据所述反射图案获取相位信息；
斜率信息计算模块，用于根据所述相位信息计算所述待测表面的斜率信息；
高度信息获取模块，用于根据所述斜率信息获取所述待测表面的高度信息。
第三方面，本发明实施例提供了一种表面三维测量装置，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器实现所述的一种表面三维测量方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现所述的一种表面三维测量方法。
本发明的优点和有益效果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，或通过本申请的实践了解到：
本发明实施例通过屏幕和相机对待测表面进行三维测量，提升了三维测量方法的便捷性；通过屏幕生成并发射条纹图案，并通过相机拍摄反射图案，实现了在不接触待测表面的情况下对待测表面进行三维测量；通过对反射图案进行分析获取相位信息，并以此计算待测表面上的斜率信息，进而得到待测表面的高度信息，还原待测表面的三维形状，提高了三维测量的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本申请实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本申请的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员来说，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。
图1为本发明一种表面三维测量方法具体实施例的流程示意图；
图2为本发明一种表面三维测量方法具体实施例的条纹图案示意图；
图3为本发明一种表面三维测量方法具体实施例的测试过程示意图；
图4为本发明一种表面三维测量方法具体实施例的网格模型示意图；
图5为本发明一种表面三维测量系统具体实施例的结构示意图；
图6为本发明一种表面三维测量装置具体实施例的结构示意图。
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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
随着三维测量技术的不断发展与普及，便携式三维测量设备得到了广泛的应用。目前能够对镜面进行三维测量的设备主要有坐标测量仪、激光雷达和使用独立的相机、屏幕搭建的测量系统。然而，由于镜面会将入射光线按光反射定律进行反射，传统的三维测量设备在测量镜面物体时精度较低，需要附加特殊的设备和处理方式，从而使得三维测量设备的结构变得复杂、体积增大，无法在保证测量精度的同时兼顾便携性。此外，传统的三维测量设备在进行测量时通常需要与物体接触，容易造成物体的损坏。
为此，本发明提出了一种表面三维测量方法和系统，通过屏幕和相机对待测表面进行三维测量，提升了三维测量方法的便捷性；通过屏幕生成并发射条纹图案，并通过相机拍摄反射图案，实现了在不接触待测表面的情况下对待测表面进行三维测量；通过对反射图案进行分析获取相位信息，并以此计算待测表面上的斜率信息，进而得到待测表面的高度信息，还原待测表面的三维形状，提高了三维测量的精度。
下面参照附图详细描述根据本发明实施例提出的一种表面三维测量方法和系统，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的一种表面三维测量方法。
参照图1，本发明实施例中提供一种表面三维测量方法，本发明实施例中的一种表面三维测量方法，可应用于终端中，也可应用于服务器中，还可以是运行于终端或服务器中的软件等。终端可以是平板电脑、笔记本电脑、台式计算机等，但并不局限于此。服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。本发明实施例中的一种表面三维测量方法主要包括以下步骤：
S101、对屏幕、相机和待测表面(surface under test,SUT)进行预设处理；
其中，所述预设处理包括系统标定和所述相机的内参标定。
具体地，在本发明的实施例中，采用屏幕与相机组合的设备，如手机、平板和笔记本电脑，基于相位测量轮廓术(Phase-Measuring Deflectometry,PDM)进行表面三维测量，将屏幕、相机和待测表面设置在固定位置，使得屏幕投影的条纹图案经过待测表面反射后能够被相机捕捉到，实现了便捷的三维测量方法，满足了三维测量设备的便携性要求。
S101可以进一步划分为以下步骤S1011-S1012：
步骤S1011、将所述屏幕固定设置在第一位置，将所述相机固定设置在第二位置，并将所述待测表面固定设置在第三位置；
步骤S1012、对所述相机进行内参标定。
具体地，对相机的内部参数进行标定，在进行三维测量过程中保持相机内参不变。
S102、通过所述屏幕生成并发射条纹图案；
其中，参照图2，在本发明的实施例中，通过所述屏幕生成并发射x方向和y方向的正弦波形的条纹图案。
正弦波形的条纹图案：
其中，a表示x或y方向的条纹背景，b表示x或y方向的调制和频率，N表示多步相移法的步数，φ＝2πfx表示相位。
S103、通过所述相机拍摄反射图案；
其中，所述反射图案为所述条纹图案经过所述待测表面反射后的图案。
S104、根据所述反射图案获取相位信息；
其中，所述相位信息为所述反射图案中各个像素点的相位。
S104可以进一步划分为以下步骤S1041-S1042：
步骤S1041、根据所述反射图案计算包裹相位；
具体地，根据步骤S102所述，相机拍摄到的反射图案为正弦波形的条纹图案经所述待测表面反射后的图案。相对于相位φ＝2πfx，包裹相位：
包裹相位的相位值包裹在[-π,π]区间内。
步骤S1042、对所述包裹相位进行相位展开，得到所述相位信息。
具体地，通过多频时域解包裹法对所述包裹相位进行相位展开，得到所述相位信息。根据步骤S1041可知，包裹相位的相位值包裹在[-π,π]区间内，对包裹相位以2的周期进行展开，得到真实相位，即所述相位信息。
相位信息：
Φ(x,y)＝φ(x,y)+2πk(x,y),k＝0,1,2….,N-1
其中k为周期数，
Round[]表示获取最近的整数，λl为低频率条纹图案的频率，λh为高频率条纹图案的频率。
在本发明的实施例中，在计算得到所述相位信息后，在所述条纹图案中找到相位相等的像素点，确定所述反射图案中各个像素点对应的所述条纹图案中的像素点，进而根据步骤S101中的系统标定和内参标定，得到对应像素点之间的空间位置。
S105、根据所述相位信息计算所述待测表面的斜率信息；
其中，根据步骤S1042可知，在计算得到所述相位信息后，在所述条纹图案中找到相位相等的像素点，确定所述反射图案中各个像素点对应的所述条纹图案中的像素点，进而根据步骤S101中的系统标定和内参标定，得到对应像素点之间的空间位置，以此确定各个像素点在所述待测表面上的反射点。
S105可以进一步划分为以下步骤S1051-S1055：
步骤S1051、建立屏幕坐标系和相机坐标系；
具体地，参照图3，{S}为屏幕坐标系，{C}为相机坐标系，O为相机光心。
步骤S1052、根据所述相位信息在所述待测表面上任意选取第一参考点；
具体地，参照图3，M为所述第一参考点，即所述条纹图案中的像素点在所述待测表面上的反射点。
步骤S1053、根据所述第一参考点获取第一坐标和第二坐标；
其中，所述第一坐标为所述第一参考点对应的所述条纹图案中的像素点在所述屏幕坐标系上的坐标，为[xs,ys,zs]T，所述第二坐标为相机光心在所述相机坐标系上的坐标，为[xc,yc,zc]T。
步骤S1054、根据所述第一坐标和所述第二坐标计算所述第一参考点的单位法向量；
具体地，所述第一参考点的单位法向量：
其中：
因此，单位法向量可表示为：
步骤S1055、根据所述单位法向量计算所述斜率信息。
其中，所述斜率信息包括第一斜率和第二斜率，所述第一斜率为所述第一参考点在所述屏幕坐标系x方向上的斜率，所述第二斜率为所述第一参考点在所述屏幕坐标系y方向上的斜率。
具体地，三维曲面(待测表面)的第一斜率p和第二斜率q等价于偏导数：
因此，单位法向量可表示为：
其中，N＝(1+p2+q2)1/2，则第一斜率：
第二斜率：
参照图3，通过以下步骤计算所述斜率信息：
(1)设置参考面，所述参考面靠近所述第三位置；
(2)在所述参考面上选取第二参考点，所述第二参考点与所述第一参考点和所述相机光心在同一直线上；
(3)根据所述第二参考点在所述屏幕坐标系上的坐标和所述单位法向量，计算所述斜率信息。
具体地，计算第一斜率和第二斜率需要知道第一参考点M的坐标，而第一参考点M的坐标为三维测量的结果，并不可知。在本发明的实施例中，通过设置位置和形状与待测表面相近的参考面，并在参考面上确定第二参考点。在已知参考面的三维空间方程的前提下得到第二参考点的坐标，将第二参考点的坐标作为第一参考点M的近似坐标，计算所述第一斜率和第二斜率。
S106、根据所述斜率信息获取所述待测表面的高度信息。
其中，所述高度信息反映所述待测表面的三维形状。
具体地，根据所述斜率信息，通过Southwell网格模型获取所述待测表面的高度信息。
参照图4，所述待测表面上的两点之间的形状接近二次曲线，两点之间的连线的斜率接近两点的斜率平均值。基于此，所述待测表面的高度和所述斜率信息的关系如下：
其中，xi,j，yi,j表示位于i行j列的点的X,Y轴坐标，所述待测表面包含W×H个点，因此，所述待测表面的高度信息可通过以下公式表达：
进一步地，通过矩阵形式表示所述待测表面的高度信息：
DZ＝G
其中：
通常情况下(WH>W+H,(W-1)H+W(H-1)>WH)，故DZ＝G是超限定方程组，使用逐次超松弛迭代法可以求解。
其次，参照附图描述根据本申请实施例提出的一种表面三维测量系统。
图5是本申请一个实施例的一种表面三维测量系统结构示意图。
所述系统具体包括：
预设处理模块501，用于对屏幕、相机和待测表面进行预设处理；
条纹图案发射模块502，用于通过所述屏幕生成并发射条纹图案；
反射图案拍摄模块503，用于通过所述相机拍摄反射图案；
相位信息获取模块504，用于根据所述反射图案获取相位信息；
斜率信息计算模块505，用于根据所述相位信息计算所述待测表面的斜率信息；
高度信息获取模块506，用于根据所述斜率信息获取所述待测表面的高度信息。
可见，上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
参照图6，本申请实施例提供了一种表面三维测量装置，包括：
至少一个处理器601；
至少一个存储器602，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器601执行时，使得所述至少一个处理器601实现所述的一种表面三维测量方法。
同理，上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本申请的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本申请，但应当理解的是，除非另有相反说明，功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本申请是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本申请。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本申请的范围，本申请的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。
所述功能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介质中。基于这样的理解，本申请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，包括若干程序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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、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。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行程序的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供程序执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从程序执行系统、装置或设备取程序并执行程序的系统)使用，或结合这些程序执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供程序执行系统、装置或设备或结合这些程序执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的程序执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种表面三维测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
对屏幕、相机和待测表面进行预设处理，所述预设处理包括系统标定和所述相机的内参标定；
通过所述屏幕生成并发射条纹图案；
通过所述相机拍摄反射图案，所述反射图案为所述条纹图案经过所述待测表面反射后的图案；
根据所述反射图案获取相位信息，所述相位信息为所述反射图案中各个像素点的相位；
根据所述相位信息计算所述待测表面的斜率信息；
根据所述斜率信息获取所述待测表面的高度信息，所述高度信息反映所述待测表面的三维形状。
2.根据权利要求1所述的一种表面三维测量方法，其特征在于，所述对屏幕、相机和待测表面进行预设处理，包括：
将所述屏幕固定设置在第一位置，将所述相机固定设置在第二位置，并将所述待测表面固定设置在第三位置；
对所述相机进行内参标定。
3.根据权利要求1所述的一种表面三维测量方法，其特征在于，所述根据所述反射图案获取相位信息，包括：
根据所述反射图案计算包裹相位；
对所述包裹相位进行相位展开，得到所述相位信息。
4.根据权利要求3所述的一种表面三维测量方法，其特征在于，所述对所述包裹相位进行相位展开，得到所述相位信息，包括：
通过多频时域解包裹法对所述包裹相位进行相位展开，得到所述相位信息。
5.根据权利要求2所述的一种表面三维测量方法，其特征在于，所述根据所述相位信息计算所述待测表面的斜率信息，包括：
建立屏幕坐标系和相机坐标系；
根据所述相位信息在所述待测表面上任意选取第一参考点；
根据所述第一参考点获取第一坐标和第二坐标，所述第一坐标为所述第一参考点对应的所述条纹图案中的像素点在所述屏幕坐标系上的坐标，所述第二坐标为相机光心在所述相机坐标系上的坐标；
根据所述第一坐标和所述第二坐标计算所述第一参考点的单位法向量；
根据所述单位法向量计算所述斜率信息。
6.根据权利要求5所述的一种表面三维测量方法，其特征在于，所述斜率信息包括第一斜率和第二斜率，所述第一斜率为所述第一参考点在所述屏幕坐标系x方向上的斜率，所述第二斜率为所述第一参考点在所述屏幕坐标系y方向上的斜率；
所述根据所述单位法向量计算所述斜率信息，包括：
设置参考面，所述参考面靠近所述第三位置；
在所述参考面上选取第二参考点，所述第二参考点与所述第一参考点和所述相机光心在同一直线上；
根据所述第二参考点在所述屏幕坐标系上的坐标和所述单位法向量，计算所述斜率信息。
7.根据权利要求1所述的一种表面三维测量方法，其特征在于，所述根据所述斜率信息获取所述待测表面的高度信息，包括：
根据所述斜率信息，通过Southwell网格模型获取所述待测表面的高度信息。
8.一种表面三维测量系统，其特征在于，包括：
预设处理模块，用于对屏幕、相机和待测表面进行预设处理；
条纹图案发射模块，用于通过所述屏幕生成并发射条纹图案；
反射图案拍摄模块，用于通过所述相机拍摄反射图案；
相位信息获取模块，用于根据所述反射图案获取相位信息；
斜率信息计算模块，用于根据所述相位信息计算所述待测表面的斜率信息；
高度信息获取模块，用于根据所述斜率信息获取所述待测表面的高度信息。
9.一种表面三维测量装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的一种表面三维测量方法。
10.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于：所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现如权利要求1-7中任一项所述的一种表面三维测量方法。
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| CN202210141803.3A CN114485481A (zh) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 一种表面三维测量方法、系统、装置及存储介质 |
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| CN202210141803.3A CN114485481A (zh) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 一种表面三维测量方法、系统、装置及存储介质 |
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| CN202210141803.3A Pending CN114485481A (zh) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 一种表面三维测量方法、系统、装置及存储介质 |
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Citations (7)
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|---|---|---|---|---|
| US20120293808A1 (en) * | 2011-01-18 | 2012-11-22 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | System and method for non-contact metrology of surfaces |
| CN104279980A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-01-14 | 电子科技大学 | 一种基于智能拍照手机的镜面三维面形测量系统 |
| CN108489421A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-09-04 | 四川大学 | 一种条纹投影检测平面元件面形方法及装置 |
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2022
- 2022-02-16 CN CN202210141803.3A patent/CN114485481A/zh active Pending
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