基于多视点和条纹的高反射表面面形测量技术

Abstract

使用液晶显示器屏幕作为参考平面，并利用相机阵列实现了基于多视点的高反射表面面形精确重建。首先利用各相机获取参考平面靶标在标准平面镜中的镜像，通过镜面标定获得参考平面与各相机的外参，再利用参考平面的唯一性对相机阵列进行全局标定。然后用显示屏向被测面投射相移条纹，并通过各相机采集反射后的受调制图像，获得参考平面上的点与各视点归一化成像平面上图像点之间的密集反射对应关系，据此求得待测面相对于各视点的绝对点云坐标，最后依据全局参数进行拼接，从而实现对更大尺寸、更大曲率高反射表面的面形测量。同时基于参考平面和标准平面镜的平面性，提出一种共平面约束来优化视点几何参数和全局参数，减小系统误差。通过对不同形状的标准镜面进行测量，验证了所提方法的有效性和准确性。