基于成像模拟法的镜面体表面三维测量

来源：机械工程学报杂志2015年第10期北京时间：

作者：付生鹏, 赵吉宾, 夏仁波, 刘伟军

单位：1. 中国科学院沈阳自动化研究所 沈阳 110016;2. 中国科学院大学 北京 100049

摘要：针对计算机视觉对表面光滑且连续的镜面体三维外形测量中存在的难题，提出一种基于成像模拟法的测量方法。分析镜面反射的几何光学原理，根据镜面体表面光线反射的特性，使用相机和液晶显示器组成测量装置对镜面物体进行测量。使用平面镜对相机和显示器进行参数标定，并使用时间相移法对显示器上的像素点进行编码，从相机拍摄的镜面物体反射的条纹图像出发，采用光线逆跟踪方法，使用参数曲面反向模拟镜面物体的反光过程，通过调整曲面参数使得模拟的反射光线和显示器交点与实际位置距离误差最小，即可获得镜面体表面的三维数据。通过试验验证了该方法的有效性，具有较高的测量精度。

关键词：参数曲面,成像模拟,镜面体,三维测量；

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51375476)