CN114543702A - 基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光学精密测量技术领域，涉及一种基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法和装置。本发明提出对被测样品表面先采用立体视觉形貌测量方法进行大范围的三维形貌快速测量；基于该测量数据，得到需高精度测量的局部区域的位置信息；并引导显微三维形貌测量技术对需高精度测量的局部区域表面的形貌进行高精度的测量；最后将两组测量结果进行数据融合，得到被测样品表面的整体全局测量结果和局部高精度测量结果。本发明首次将立体视觉三维形貌测量技术和显微三维形貌测量技术进行融合，具有测量精度高、测量速度快、抗环境干扰能力强等优点，可用于需要对局部区域进行高精度检测的样品的三维形貌测量。
Description
技术领域
本发明属于光学精密测量技术领域，可用于物体表面三维形貌和粗糙度等参数的高精度测量。
背景技术
高精度三维形貌测量技术已广泛应用于光学元件、芯片和微电子器件、微机械部件等产品的形貌及形变量测试，在精密机械、精密仪器、光学、半导体等领域具有重要应用。随着社会和科技发展，一些大口径的精密加工器件被广泛应用于社会的各行各业，测量和评价这些器件的表面形貌，对于研究精密加工器件的表面特性、提高加工质量和产品性能具有重要意义。因此，迫切需要测量精度更高、测量速度更快、测量灵活性更大的三维形貌测量仪器。
三坐标仪是目前最常用的三维形貌测量仪器，测量精度高。但三坐标仪采用接触式测量方法，在测试过程中容易损伤被测样品表面，在使用过程中需要逐点扫描，测量速度慢，不能满足快速、高精度、无损的工业生产测量要求。显微定焦形貌测量技术采用共聚焦定焦等方法对被测样品表面上的各位置点进行精确非接触定位，结合三维扫描的方式实现对被测样品表面三维形貌的高精度测量。但是显微定焦三维形貌测量技术需要电机带动测量系统进行扫描，与三坐标仪一样也存在测量速度慢的问题。显微干涉测量技术可以快速得到表面的三维形貌和纹理信息，且测量精度很高，但是其对测量环境要求苛刻，且视场范围非常小、无法对大尺寸的被测样品进行快速高精度的三维形貌测量。立体视觉技术能够用于复杂物体面形测量，它是通过相机拍摄在散射物体表面的投影图案并进行图像解析，获得物体形貌信息，但受相机分辨率、成像系统像差等因素的限制，其精度最高仅能达到几十微米量级，无法满足亚微米精度量级的测量需求。
综上可以发现，对于三维形貌测量，目前现有的三维形貌测量方法无法同时满足高精度、快速和大视场这几个特点。但在实际情况中，通常仅需要在某些需要重点控制的局部表面上进行高精度形貌检测，对其他区域表面测量精度可以适当放宽。在这种测量情况下，如果可以把具有十微米级测精度的立体视觉三维形貌测量技术和具有亚微米测量精度的显微三维形貌测量技术相结合，根据立体视觉三维形貌测量系统的测量结果，引导显微三维形貌测量系统精确定位到需要高精度测量的区域，进行该局部区域的高精度测量，获得被测样品表面的整体全局测量结果和局部高精度测量结果。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法，将立体视觉三维形貌测量技术和显微三维形貌测量技术进行融合，提出对被测样品表面先采用立体视觉形貌测量方法进行大范围的三维形貌快速测量；基于该测量数据，得到需高精度测量的局部区域的位置信息；并引导显微三维形貌测量技术对需高精度测量的局部区域表面的形貌进行高精度的测量；最后将两组测量结果进行数据融合，得到被测样品表面的整体全局测量结果和局部高精度测量结果。
一方面，本发明提供了一种基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法，其特征在于：
步骤a、将显微三维形貌测量系统安装在空间位移台上，将立体视觉系统与显微三维形貌测量系统安装在被测样品的同一侧；
步骤b、将标定板放置在系统的测试区域内，通过所述标定板定义世界坐标系的位置；由所述立体视觉系统对所述标定板上的标记点进行三维成像，得到所述立体视觉系统测量坐标系和世界坐标系之间的转换关系；然后由所述显微三维形貌测量系统对所述标定板上的标记点进行三维成像，得到所述显微三维形貌测量系统测量坐标系和世界坐标系之间的转换关系；进而通过所述立体视觉系统测量坐标系和世界坐标系之间的转换关系，结合所述显微三维形貌测量系统测量坐标系和世界坐标系之间的转换关系，得到所述立体视觉系统测量坐标系到所述显微三维形貌测量系统测量坐标系的变换关系；
步骤c、利用所述立体视觉系统测得被测样品的全局三维形貌，然后结合需高精度测量的局部区域在被测样品上的位置关系，找到其在所述立体视觉系统坐标系下的位置；通过步骤b中所得到的所述立体视觉系统测量坐标系到所述显微三维形貌测量系统测量坐标系的变换关系计算出需高精度测量的局部区域在所述显微三维形貌测量系统坐标系下的位置；
步骤d、根据步骤c中确定的需高精度测量的局部区域在所述显微三维形貌测量系统坐标系下的位置，通过所述空间位移台将所述显微三维形貌测量系统移动至该位置附近；然后通过所述空间位移台带动所述显微三维形貌测量系统扫描需高精度测量的局部区域，得到该区域表面的高精度三维形貌数据。
另一方面，本发明还提供了一种基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量装置，其特征在于：包括立体视觉系统，显微三维形貌测量系统，空间位移台和计算机；立体视觉系统用来测量被测样品的全局三维形貌；显微三维形貌测量系统用来测量需高精度测量的局部区域的三维形貌；空间位移台用来移动显微三维形貌测量系统，进而完成对需高精度测量的局部区域的三维形貌测量；计算机用来控制所述立体视觉系统和所述显微三维形貌测量系统采集数据、控制所述空间位移台移动所述显微三维形貌测量系统以及处理采集数据。
本发明对比已有技术具有以下创新点：
1.把具有十微米级测精度的立体视觉三维形貌测量技术和具有亚微米测量精度的显微三维形貌测量技术相结合，根据立体视觉三维形貌测量系统的测量结果，引导显微三维形貌测量系统精确定位到需要高精度测量的区域，进行高精度形貌测量；
2.根据被测部件的检测需求，在不需要微米级高精度检测的区域，使用立体视觉三维形貌测量方法，能够快速完成对被测部件的微米级形貌测量；
3.根据被测部件的检测需求，在需要微米级高精度检测的区域，使用显微三维形貌测量方法，实现对被测部件的局部微米级高精度形貌测量；
4.利用带有标记点的标定板精确实现被测部件与立体视觉三维形貌测量系统的空间坐标系匹配，同时利用立体视觉三维形貌测量数据和显微三维形貌测量数据比对融合，高精度实现两种形貌测量系统的空间坐标系匹配。
本发明对比已有技术具有以下显著优点：
1.对于仅在部分区域表面有高精度测量要求的器件，既能保证对重点区域的高精度形貌检测，又能保证整器件的快速、大视场检测，满足工业生产线上的高速测量要求；
2.使用目标标定、数据融合等方式，高精度实现被测部件空间坐标系、立体视觉三维形貌测量坐标系、显微三维形貌测量坐标系的相互匹配，避免由坐标不一致导致的检测误差；
3.本发明为非接触式测量，无需对表面进行任何处理，可直接对被测样品表面进行三维形貌精确测量，不会对被测样品表面造成损伤；
4.在测量过程中不需任何其他辅助设备，结构简单，操作方便，并且测量速度快，适合用于被测样品表面的在线快速检测。
附图说明
图1为基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法示意图；
图2为主动式余弦条纹投影三维形貌测量系统示意图；
图3为主动式随机图案投影三维形貌测量系统示意图；
图4为共焦显微三维形貌测量系统图；
图5为差动共焦显微三维形貌测量系统示意图；
图6为色散共焦显微三维形貌测量系统示意图；
图7为基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量装置图；
图8为某航天产品零件测试实施例示意图；
图9为本发明共焦响应曲线的示意图；
图10为本发明差动共焦响应曲线的示意图。
其中：1-显微三维形貌测量系统，11-共焦显微三维形貌测量系统、111-激光光源、112-准直透镜、113-分光镜、114-物镜、115-共焦显微传感器、1151-显微物镜、1152-针孔、1153-光强探测器，12-差动共焦显微三维形貌测量系统、121-激光光源、122-准直透镜、123-分光镜、124-物镜、125-差动共焦显微传感器、1251-差动共焦分光镜、1252-焦前显微物镜、1253-焦前针孔、1254-焦前光强探测器、1255-焦后显微物镜、1256-焦后针孔、1257-焦后光强探测器，13-色散共焦显微三维形貌测量系统、131-宽光谱光源，132-准直透镜，133-分光镜，134-色散物镜，135-色散共焦传感器，1351-显微物镜，1352-针孔，1353-光谱探测器，2-空间位移台，3-立体视觉系统，31-主动式余弦条纹投影三维形貌测量系统，311-条纹投影模块，312-条纹拍摄模块，313-不同方向的余弦条纹图，32-主动式随机图案投影三维形貌测量系统，321-随机图案投影模块，322-随机图案拍摄模块，323-随机图案，4-被测样品，5-需高精度测量的局部区域，6-计算机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明将立体视觉三维形貌测量技术和显微三维形貌测量技术相结合，先采用立体视觉形貌测量方法进行大范围的三维形貌快速测量；基于该测量数据，得到需高精度测量的局部区域的位置信息，引导显微三维形貌测量系统精确定位到需要高精度测量的区域；进而利用显微三维形貌测量技术对需高精度测量的局部区域表面的形貌进行高精度的测量；最后将两组测量结果进行数据融合，得到被测样品表面的整体全局测量结果和局部高精度测量结果。
实施例1
本实施例使用主动式余弦条纹投影三维形貌测量系统31作为立体视觉三维测量系统，使用共焦显微三维形貌测量系统11作为显微三维形貌测量系统。如附图8所示，本实施例的装置包括：共焦显微三维形貌测量系统11，空间位移台2, 主动式余弦条纹投影三维形貌测量系统31，计算机6。被测样品4为某航天产品零件，其中零件上端面（图中上色处）为需高精度测量的局部区域5。
其测量步骤如下：
（a）共焦显微三维形貌测量系统11安装在空间位移台2上，主动式余弦条纹投影三维形貌测量系统31包含两组条纹拍摄模块，安装在被测样品4的同一侧；
（b）利用带有标记点的标定板确定主动式余弦条纹投影三维形貌测量系统31内部的光学镜头1的焦距f1=12.03mm，畸变系数kc1= [-0.1234，-0.1242，0.0034，-0.0001，0.0012]，条纹拍摄模块的光学镜头1的主点位置(x1，y1，z1) = （150.124，-143.548，450.498），以及光轴方向1（nx1，ny1，nz1） = (-0.3021，0.4234，-0.8657)，光学镜头2的焦距f1=11.92mm，畸变系数kc2= [-0.1312，0.1762，0.0021，-0.0002，0.0016]，条纹拍摄模块的光学镜头2的主点位置(x2，y2，z2) = （200.224，-144.543，450.678），以及光轴方向2（nx2，ny2，nz2） = (-0.3716，0.4987，-0.8456)；通过空间位移台2带动共焦显微三维形貌测量系统11扫描标定板，得到共焦显微三维形貌测量系统11的位置(x3，y3，z3) =（0，0，500.065）和它的光轴方向（nx3，ny3，nz3） = (-0.0043，0.0054，-0.9996)；通过坐标变换，得到两个测量系统间的相互位置关系；
（c）计算机6控制条纹投影模块311，向被测样品4投影测试条纹313；主动式余弦条纹投影三维形貌测量系统31通过条纹拍摄模块312，拍摄被测样品作用后的条纹，并将图片数据传输给计算机6；计算机6通过相位计算，获得被测样品4的表面全局三维形貌S1；并结合需高精度测量的局部区域的理论形貌特征，找到需高精度测量的局部区域5在主动式余弦条纹投影三维形貌测量系统31下的空间位置；通过步骤b中所得到的两个测量系统的空间坐标系关系，得到需高精度测量的局部区域5在共焦显微三维形貌测量系统11的空间坐标系中的空间位置；
（d）根据步骤c中确定的坐标位置，计算机6通过计算机6控制空间位移台2，将共焦显微三维形貌测量系统11移动至该位置附近；然后控制空间位移台2带动共焦显微三维形貌测量系统11扫描需高精度测量的局部区域5，得到该区域表面的高精度三维形貌数据S2；扫描过程中，需要先沿被测样品4所在平面，将共焦显微三维形貌测量系统11移动到测试位置，再通过空间位移台2带动共焦显微三维形貌测量系统11沿垂直被测样品4所在平面方向扫描，得到如图9所示的共焦响应曲线，共焦响应曲线的定点代表该处被测样品4的形貌高度。
（e）将步骤c中主动式余弦条纹投影三维形貌测量系统31测得的被测样品表面的全局三维形貌数据S1和步骤d中共焦显微三维形貌测量系统11测得的需高精度测量的局部区域5的表面三维形貌数据S2进行融合，完成对被测样品4的表面形貌测量。
实施例2
与实施例1不同的是，本实施例使用随机图案投影三维形貌测量系统32作为立体视觉三维测量系统。与实施例1相比，随机图案投影三维形貌测量系统32可以投影任意分布的随机图案，能适应更复杂的测试样品。
实施例3
与实施例1不同的是，为减小其步骤(c)中显示余弦条纹图的数量，提高测量速度，将显示的共六幅余弦条纹图每三幅组成一组，共两组。将每组的三幅条纹图分别加载在彩色图的红、绿、蓝三个通道上合成一幅彩色图片。条纹拍摄模块312拍摄得到由被测样品4表面反射后的彩色图片，再将拍摄的彩色图片通过红、绿、蓝三个通道进行分解，得到对应各余弦条纹图反射后对应的图片。在整个过程中，条纹投影模块311需要投影六幅灰度图片减少为显示两幅彩色图片，测量速度显著提高。
实施例4
与实施例1不同的是，本实施例使用差动共焦显微三维形貌测量系统12作为显微三维形貌测量系统。如图5所示差动共焦显微三维形貌测量系统12中使用的差动共焦显微传感器125包含：1251-差动共焦分光镜、1252-焦前显微物镜、1253-焦前针孔、1254-焦前光强探测器、1255-焦后显微物镜、1256-焦后针孔、1257-焦后光强探测器。通过焦前探测曲线和焦后探测曲线，获得如图10所示的差动共焦探测曲线，差动共焦探测曲线零点和被测样品表面在此位置的形貌高度对应。与共焦探测曲线相比，差动共焦探测曲线在零点位置有更好的线性度，因此差动共焦显微三维形貌测量系统12具有更高的探测精度。
实施例5
与实施例1不同的是，为提升显微三维形貌测量速度，本实施例中使用色散共焦显微三维形貌测量系统13作为显微三维形貌测量系统，测试原理如附图6所示。其中宽光谱光源131的光谱范围为400-760nm，色散物镜134具有较强的色散能力，在400nm谱段其焦距为14.03mm，在760nm谱段其焦距为17.65mm，在宽光谱光源131的光谱范围内，色散物镜134具有3.62mm探测深度。
测试时，首先将宽光谱光源131的中心波段定位到被测样品4的表面。后续扫描时，空间位移台2仅需要根据前一位置的形貌测量结果，调整色散共焦显微三维形貌测量系统13的竖直高度，无需按照实施例1中的步骤d通过空间位移台2带动色散共焦显微三维形貌测量系统13沿垂直被测样品4所在平面方向扫描。此过程将显著提高测量速度。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明的适用范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本发明权利要求基础上的改动都是本发明的保护范围。
Claims (10)
1.基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法，其特征在于：
步骤a、将显微三维形貌测量系统安装在空间位移台上，将立体视觉系统与显微三维形貌测量系统安装在被测样品的同一侧；
步骤b、将标定板放置在系统的测试区域内，通过所述标定板定义世界坐标系的位置；由所述立体视觉系统对所述标定板上的标记点进行三维成像，得到所述立体视觉系统测量坐标系和世界坐标系之间的转换关系；然后由所述显微三维形貌测量系统对所述标定板上的标记点进行三维成像，得到所述显微三维形貌测量系统测量坐标系和世界坐标系之间的转换关系；进而通过所述立体视觉系统测量坐标系和世界坐标系之间的转换关系，结合所述显微三维形貌测量系统测量坐标系和世界坐标系之间的转换关系，得到所述立体视觉系统测量坐标系到所述显微三维形貌测量系统测量坐标系的变换关系；
步骤c、利用所述立体视觉系统测得被测样品的全局三维形貌，然后结合需高精度测量的局部区域在被测样品上的位置关系，找到其在所述立体视觉系统坐标系下的位置；通过步骤b中所得到的所述立体视觉系统测量坐标系到所述显微三维形貌测量系统测量坐标系的变换关系计算出需高精度测量的局部区域在所述显微三维形貌测量系统坐标系下的位置；
步骤d、根据步骤c中确定的需高精度测量的局部区域在所述显微三维形貌测量系统坐标系下的位置，通过所述空间位移台将所述显微三维形貌测量系统移动至该位置附近；然后通过所述空间位移台带动所述显微三维形貌测量系统扫描需高精度测量的局部区域，得到该区域表面的高精度三维形貌数据。
2.根据权利要求1所述的基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法，其特征在于：所述立体视觉系统为主动式余弦条纹投影三维形貌测量系统，具体为：
（a）由主动式余弦条纹投影三维形貌测量系统的条纹投影模块投影两组不同方向的余弦条纹图到被测样品表面，每组余弦条纹图均由不同初始相位的条纹图构成，所述余弦条纹图由被测样品表面漫反射后被所述主动式余弦条纹投影三维形貌测量系统的条纹拍摄模块拍摄，得到所述余弦条纹图和被测样品表面相互作用的结果；
（b）通过移相相位解算算法和相位解包裹算法，结合所述余弦条纹图上的条纹周期得到由被测样品作用后所述条纹投影模块上的像素点和所述条纹拍摄模块上的像素点的对应关系；
（c）通过所述条纹投影模块上的像素点和所述条纹拍摄模块上的像素点的对应关系，结合所述条纹投影模块的镜头的主点坐标、光轴方向、焦距值、畸变量和所述条纹拍摄模块的镜头的主点坐标、光轴方向、焦距值、畸变量，计算得到被测样品表面的三维形貌数据。
3.根据权利要求1所述的基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法，其特征在于：所述立体视觉系统为主动式随机图案投影三维形貌测量系统，具体为：
（a）由主动式随机图案投影三维形貌测量系统的随机图案投影模块投影随机图案到被测样品表面，所述随机图案由被测样品表面漫反射后被所述主动式随机图案投影三维形貌测量系统的随机图案拍摄模块拍摄，得到所述随机图案和被测样品表面相互作用的结果；
（b）通过随机图案解算算法，得到由被测样品作用后所述随机图案投影模块上的像素点和所述随机图案拍摄模块上的像素点的对应关系；
（c）通过所述随机图案投影模块上的像素点和所述随机图案拍摄模块上的像素点的对应关系，结合所述随机图案投影模块的镜头的主点坐标、光轴方向、焦距值、畸变量和所述随机图案拍摄模块的镜头的主点坐标、光轴方向、焦距值、畸变量，计算得到被测样品表面的三维形貌数据。
4.根据权利要求1所述的基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法，其特征在于：所述立体视觉系统为被动式立体视觉系统，具体为：由被动式立体视觉系统的多个拍摄模块从不同角度和位置拍摄被测样品，通过所述各所述拍摄模块上的像素点的对应关系，结合所述各拍摄模块的镜头的主点坐标、光轴方向、焦距值、畸变量，计算得到被测样品表面的三维形貌数据。
5.根据权利要求1所述的基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法，其特征在于：所述显微三维形貌测量系统为共焦显微三维形貌测量系统，具体测量方法如下：
步骤a、激光光源发出激光，经过准直透镜准直后透过分光镜，然后由物镜会聚成测量光束；
步骤b、测量光束由所述物镜出射后，照射到被测样品中需高精度测量的局部区域上，由需高精度测量的局部区域反射，经所述物镜接收后由所述分光镜反射，最后被共焦显微传感器接收；
步骤c、所述共焦显微传感器安装在所述分光镜的另一路，测量光束进入所述共焦显微传感器后由显微物镜会聚，然后经针孔滤波后由光强探测器探测接收，由所述空间位移台带动所述共焦显微三维形貌测量系统沿测量光束光轴方向扫描得到共焦显微定焦曲线，所述共焦显微定焦曲线的顶点精确对应测量光束聚焦在被测样品的表面，进而得到被测样品在该测量位置上的高度信息；
步骤d、由所述空间位移台带动所述共焦显微三维形貌测量系统在需高精度测量的局部区域表面进行扫描，最终获得该区域的高精度形貌数据。
6.根据权利要求1所述的基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法，其特征在于：所述显微三维形貌测量系统为差动共焦显微三维形貌测量系统，具体测量方法如下：
步骤a、激光光源发出激光，经过准直透镜准直后透过分光镜，然后由物镜会聚成测量光束；
步骤b、测量光束由所述物镜出射后，照射到被测样品中需高精度测量的局部区域上，由需高精度测量的局部区域反射，经所述物镜接收后由所述分光镜反射，最后被差动共焦显微传感器接收；
步骤c、所述差动共焦显微传感器安装在所述分光镜的另一路，测量光束进入所述差动共焦显微传感器后由差动共焦分光镜分成两路，一路经焦前显微物镜聚焦后由焦前针孔滤波，然后由焦前光强探测器探测接收，另一路经焦后显微物镜聚焦后由焦后针孔滤波，然后由焦后光强探测器探测接收；由所述空间位移台带动所述差动共焦显微三维形貌测量系统沿测量光束光轴方向扫描，所述焦前和焦后探测器分别获得焦前共焦探测曲线和焦后共焦探测曲线；将焦前共焦探测曲线和焦后共焦探测曲线相减后得到差动共焦显微定焦曲线，所述差动共焦显微定焦曲线的零点精确对应测量光束聚焦在被测样品的表面，进而得到被测样品在该测量位置上的高度信息；
步骤d、由所述空间位移台带动所述差动共焦显微三维形貌测量系统在需高精度测量的局部区域表面进行扫描，最终获得该区域的高精度形貌数据。
7.根据权利要求1所述的基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法，其特征在于：所述显微三维形貌测量系统为色散共焦显微三维形貌测量系统，具体测量方法如下：
步骤a、宽光谱光源发出宽光谱光束，经过准直透镜准直后透过分光镜，并由色散物镜会聚成测量光束后照射在被测样品中需高精度测量的局部区域上；
步骤b、所述色散物镜具有较大色差，进而将不同波长的测量光束会聚到光轴上不同的点；由所述被测样品把对应位置处的聚焦光和非聚焦光反射回来，经所述物镜接收后由所述分光镜反射，然后进入色散共焦传感器；
步骤c、所述色散共焦传感器安装在所述分光镜的另一路，测量光束进入所述色散共焦传感器后由显微物镜会聚，然后经针孔滤波，并由光谱探测器接收；光谱探测器获得不同波长的光强信号，光强度最大的光波长对应此时被测样品的形貌高度；
步骤d、由所述空间位移台带动所述色散共焦显微三维形貌测量系统在需高精度测量的局部区域表面进行扫描，最终获得该区域的高精度形貌数据。
8.基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法，其特征在于：包括立体视觉系统，显微三维形貌测量系统，空间位移台和计算机；立体视觉系统用来测量被测样品的全局三维形貌；显微三维形貌测量系统用来测量需高精度测量的局部区域的三维形貌；空间位移台用来移动显微三维形貌测量系统，进而完成对需高精度测量的局部区域的三维形貌测量；计算机用来控制所述立体视觉系统和所述显微三维形貌测量系统采集数据、控制所述空间位移台移动所述显微三维形貌测量系统以及处理采集数据。
9.根据权利要求8所述的基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法，其特征在于：所述立体视觉系统为主动式余弦条纹投影三维形貌测量系统、主动式随机图案投影三维形貌测量系统和被动式立体视觉系统中的一种；
主动式余弦条纹投影三维形貌测量系统包括条纹投影模块和条纹拍摄模块，条纹投影模块用来投影两组不同方向的余弦条纹图到被测样品表面，条纹拍摄模块用来拍摄被测样品表面漫反射后的余弦条纹图；
主动式随机图案投影三维形貌测量系统包括随机图案投影模块和随机图案拍摄模块，随机图案投影模块用来投影随机图案到被测样品表面，随机图案拍摄模块用来拍摄被测样品表面漫反射后的随机图案；
被动式立体视觉系统包含多个拍摄模块，用来从不同角度和位置拍摄被测样品。
10.根据权利要求8所述的基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法，其特征在于：所述显微三维形貌测量系统为共焦显微三维形貌测量系统、色散共焦显微三维形貌测量系统和差动共焦显微三维形貌测量系统中的一种。
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| CN202011335835.4A CN114543702A (zh) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | 基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法和装置 |
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| CN202011335835.4A CN114543702A (zh) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | 基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法和装置 |
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| CN114543702A true CN114543702A (zh) | 2022-05-27 |
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| CN202011335835.4A Pending CN114543702A (zh) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | 基于立体视觉引导的目标位置三维形貌高精度快速测量方法和装置 |
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| CN (1) | CN114543702A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115031660A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-09 | 华侨大学 | 归一化光强的共焦差动测量有效区域的三维形貌还原方法 |
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2020
- 2020-11-25 CN CN202011335835.4A patent/CN114543702A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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