本发明专利技术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。本发明专利技术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。提高了三维测量的精度。提高了三维测量的精度。
【技术实现步骤摘要】
一种表面三维测量方法、系统、装置及存储介质
[0001]本申请涉及测量
，尤其是一种表面三维测量方法、系统、装置及存储介质。
技术介绍
[0002]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。
技术实现思路
[0003]本专利技术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。
[0004]为此，本专利技术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。
[0005]为了达到上述技术目的，本专利技术实施例所采取的技术方案包括：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种表面三维测量方法，包括以下步骤：
[0007]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；
[0008]通过所述屏幕生成并发射条纹图案；
[0009]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；
[0010]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；
[0011]根据所述相位信息计算所述待测表面的斜率信息；
[0012]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。
[0013]本专利技术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。
[0014]另外，根据本专利技术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：
[0015]进一步地，本专利技术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：
[0016]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；
[0017]对所述相机进行内参标定。
[0018]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述反射图案获取相位信息，包括：
[0019]根据所述反射图案计算包裹相位；
[0020]对所述包裹相位进行相位展开，得到所述相位信息。
[0021]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，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：
[0022]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。
[0023]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，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：
[0024]建立屏幕坐标系和相机坐标系；
[0025]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；
[0026]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；
[0027]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；
[0028]根据所述单位法向量计算所述斜率信息。
[0029]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，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；
[0030]所述根据所述单位法向量计算所述斜率信息，包括：
[0031]设置参考面，所述参考面靠近所述第三位置；
[0032]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；
[0033]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。
[0034]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，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：
[0035]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。
[0036]第二方面，本专利技术实施例提出了一种表面三维测量系统，包括：
[0037]预设处理模块，用于对屏幕、相机和待测表面进行预设处理；
[0038]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；
[0039]反射图案拍摄模块，用于通过所述相机拍摄反射图案；
[0040]相位信息获取模块，用于根据所述反射图案获取相位信息；
[0041]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；
[0042]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。
[0043]第三方面，本专利技术实施例提供了一种表面三维测量装置，包括：
[0044]至少一个处理器；
[0045]至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
[0046]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。
[0047]第四方面，本专利技术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。
[0048]本专利技术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：
[0049]本专利技术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
[0050]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。
[0051]图1为本专利技术一种表面三维测量方法具体实施例的流程示意图；
本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
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....
【专利技术属性】
技术研发人员：马天乐，王耿，范兴刚，陈和平，席宁，
申请(专利权)人：深圳市智能机器人研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。