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公开(公告)号：CN102176211B
公开(公告)日：2013-09-25
申请号：CN201010607017.5
申请日：2010-12-26
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种基于投影栅相位法测量系统的路径规划方法，该方法能够规划大尺寸三维形貌测量中的传感器测量路径。本发明基于投影栅相位法，首先计算传感器最佳测量角度；再利用高斯球原理，进行姿态规划，从而确定传感器旋转测量姿态；然后利用聚类方法进行位置规划，划分视场，计算视场中心；最后，将视场中心投影，得到传感器测量路径规划结果。本发明可以规划出基于投影栅相位法测量系统的测量路径，保证测量的高效性、准确性和完整性。
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公开(公告)号：CN102944192A
公开(公告)日：2013-02-27
申请号：CN201210397753.1
申请日：2012-10-18
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 一种基于FPGA的片上实时高速三维复现方法，它有五大步骤。本发明用于三维形貌测量的多频条纹图像数据处理与整体形貌的三维复现。基于FPGA的本方法，方法包括数据采集与预处理、标记背景、译码器解相、外差多频相展开立体匹配与三维复现。在进行相位解算是使用了预先固化在片内的解相译码器模块，克服了在泰勒级数运算造成的总体运算速度慢、资源消耗大的缺点，同时对于不同频率的条纹图像实现数据的实时处理。该方法具有速度快、功耗低、可靠性好的特点，可用于表面三维形貌的光学非接触测量。
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公开(公告)号：CN102944187A
公开(公告)日：2013-02-27
申请号：CN201210397757.X
申请日：2012-10-18
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01B11/24
摘要： 一种基于彩色条纹组合投射的快速强反射表面相位获取方法，它有十三个步骤。传统基于正弦条纹投射的三维形貌立体视觉检测方法包括条纹投射与图像采集、相位解算、立体匹配和三维复现，本发明在条纹投射的过程中，利用不同颜色的光亮度不同的特点，针对被测物不同区域反射率不同的问题，将彩色光组合后进行投射，同时在图像采集的过程中，使用不同的相机曝光时间，有效克服强反射表面引起的相机采集条纹图像饱和或条纹图像过暗，能够实现金属等强反射表面立体视觉检测过程中相位的有效获取。该方法具有快速、简单、可靠性好的特点，可用于金属等强反射表面三维形貌的光学非接触测量。
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公开(公告)号：CN102941410A
公开(公告)日：2013-02-27
申请号：CN201210397870.8
申请日：2012-10-18
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 一种点扫描三维测量系统振镜标定方法，它有七大步骤；首先进行系统建模得到振镜偏转角表达式；然后调整标准平面位于已知位置并垂直于系统主方向，测量此平面，由实测数据投影到标准平面得理想数据，利用该数据计算振镜偏转角，拟合其与驱动电压的关系式，利用该关系式再次测量标准平面；重复该过程，直到实测数据到标准平面的标准差小于给定值，得到振镜偏转角度和对应驱动电压的准确关系式。建立两振镜相互影响关系，描述两振镜轴线不垂直误差，修正关系式以提高标定精度。本发明在光学三维测量及激光加工技术领域里有较好的实用价值。
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公开(公告)号：CN101694376A
公开(公告)日：2010-04-14
申请号：CN200910236216.7
申请日：2009-10-23
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01B11/25
摘要： 一种光学条纹正弦性评测方法，用于基于正弦条纹投射的立体视觉测量中的光学投射条纹的正弦性评测。该方法将投射器出射的光学条纹投于光屏上，调整投射器参数，使条纹按照一定相位间隔P进行连续移相，每次移相后用相机拍摄光屏上的条纹，移相和拍摄次数为2π/P，在多次条纹移相和相机拍摄过程中，投射器、相机和光屏的位置和姿态需保持不变；然后，根据拍摄得到的条纹图像，以条纹上任意一点在不同图像中的灰度值变化，拟合正弦曲线，计算得到投射器出射条纹的误差标准差，作为评测光学条纹正弦性好坏的标准。该方法具有简单、灵活、可靠性好的特点，可用于各种正弦条纹投射器的测试和评价，也可用于影响条纹正弦性的因素分析等方面。
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公开(公告)号：CN100480625C
公开(公告)日：2009-04-22
申请号：CN200510086928.7
申请日：2005-11-18
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 基于自适应正弦条纹投射的立体视觉检测系统由计算机系统、五维扫描架、基于声光偏转器的正弦条纹投射装置、电气部分、视觉传感器、图像采集部分组成，通过计算机系统输出控制信号控制五维扫描架移动至被测物表面上，由基于声光偏转器的正弦条纹投射装置向被测物表面投射多幅正弦光栅，由图像传感器获取一系列不同相位的图像送至图像采集部分，再经过计算机系统进行图像处理，得到带有物体三维信息的相位图。本发明可快速改变投射条纹的间距、相位和对比度，适合于不同曲率的被测面的在线测量，自适应能力强；同时测量系统结构简单，测量精度高，抗干扰能力强，可得到大量的数据点云，对扩大三维视觉目标识别系统的适用范围，提高系统识别准确度具有现实意义。
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公开(公告)号：CN118887298A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202411171170.6
申请日：2024-08-26
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本方法属于机器视觉领域，特别涉及一种基于点扩散函数建模的大视场相机离焦标定方法，用于离焦情况下大视场成像工业相机的标定。所述方法基于建立的点扩散函数模型，利用光传输系数的灰度质心，作为离焦时与图像传感器像素点相对应的最佳物方匹配点，并使用改进的张正友标定法，通过匹配完成的点对计算相机的内外参，来实现相机拍摄标定靶标离焦时相机参数的标定。本发明解决大型航空结构件光学三维测量场景下，大视场成像的工业相机参数准确标定的需求，在相机拍摄标定靶标离焦时进行标定，相比于传统的棋盘格标定法和基于相位匹配的相机离焦标定方法，有更高的标定精度，具有实际应用价值。
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公开(公告)号：CN118864732A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202411170863.3
申请日：2024-08-26
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种阶跃边缘高精度三维重构方法，采用基于投影重构的并行单像素成像原理，结合边缘检测算法和自适应双方向投影策略解决阶跃边缘的光线混叠问题，从而实现阶跃边缘三维立体匹配点的高精度获取。首先，生成双方向周期延拓的相移条纹图案序列，由投影仪依次投射到测量场景，相机同步采集得到场景的编码图像。然后，提取细定位条纹图像中的较低频率图像计算绝对相位图，进行边缘提取，生成边缘掩模图像。其次，针对掩模图像中的边缘像素进行双方向的一维投影函数计算，进一步计算投影线得到双方向投影线的多个交点作为候选匹配点，通过极线距离约束筛选出来自阶跃边缘上下表面的两个直接匹配点。最后，利用标定参数和匹配点，由立体匹配算法求解得到阶跃边缘的三维重构点云。该发明有效解决了三角相机‑投影仪系统中由于相机视角遮挡导致的阶跃边缘光线混叠问题，完整三维重构出阶跃边缘上下表面，提升了阶跃边缘三维测量精度。基于优化的双向投影重构并行单像素成像，在保证测量精度的同时提升了测量效率，有利于该方法在实际工业测量领域中的应用推广。
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公开(公告)号：CN113432550B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202110692207.X
申请日：2021-06-22
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 一种基于相位匹配的大尺寸零件三维测量拼接方法，用于大尺寸零件三维测量中全局测量系统和局部测量系统的三维数据拼接。该方法基于光栅相位原理，以局部测量系统投射的正弦条纹相位信息为匹配特征，找到全局测量系统和局部测量系统的图像匹配点，然后分别根据全局测量系统和局部测量系统的标定参数重建出全局测量坐标系与局部测量坐标系的三维对应点。设计优化目标函数，将图像匹配点、三维对应点、全局测量系统和局部测量系统的内外参数和两个测量坐标系的变换矩阵作为输入，按照重投影误差最小原则通过迭代优化得到全局测量坐标系和局部测量坐标系之间的变换矩阵，实现全局测量系统和局部测量系统的三维数据拼接。本发明解决了大尺寸零件三维测量中全局测量系统和局部测量系统的三维数据拼接问题，不需要在被测物上粘贴标志点或辅助定位装置，满足大尺寸零件快速测量的高效、高精度拼接。
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公开(公告)号：CN114216409B
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202111000654.0
申请日：2021-08-30
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01B11/25
摘要： 一种基于切片并行单像素成像的平行轴三维测量方法，用于物体表面深孔、台阶、凹槽等垂直三维形貌检测。该方法基于投影仪光轴三角原理，投影仪和远心相机光轴平行设置，利用投影仪出射光线的光心距离进行深度重建。每个相机像素观测到的光心距离由切片并行单像素成像解算的光传输系数投影确定，通过投射和拍摄横纵切片并行单像素成像基底条纹，精定位对应投影仪坐标系亚像素坐标，并根据投影仪光心坐标计算其光心距离。标定时，采样不同深度平面下的光心距离，利用三阶多项式拟合深度映射。测量时，根据标定的多项式进行深度重建。本发明解决深孔、凹槽、台阶等自遮挡物体的鲁棒、高精度垂直扫描三维测量，同时对推动垂直扫描配置的三维测量发展有良好作用。
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