專利名稱：一種三維成像系統的標定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及三維成像系統標定技術，具體為一種基于非均勻條紋投影技術測量物 體表面相位，建立絕對相位和深度之間關系的三維成像系統標定方法。
背景技術：
已有的三維成像系統標定方法或者依賴精確移動和定位的平板建立相位和深度 間關系，從而標定時間長、且局限于實驗室環(huán)境內完成；或者依靠計算成像單元和投影單元 的內外部參數及其相對位置關系，此種方法執(zhí)行困難、且所得到的參數不精確，從而最終無 法得到高精度的三維形狀數據。在申請人檢索的范圍內，三維成像系統的標定方法可以見 到以下相關文獻信息l.Q.Y.Hu，等發(fā)表的“三維形狀測量系統的標定”(Calibration of athree-dimensional shape measurement system, Opt. Eng. 42,487-493 (2003))，提出了一 種兩步方法標定CCD相機和數字投影儀的內外部參數。首先測量系統參數的大概數值，然 后利用一種迭代算法求取參數的精確值。但由于CCD相機和數字投影儀鏡頭畸變的影響， 該種標定方法無法給出準確的系統外部參數，從而所標定的三維系統精度不高。2. G. Sansoni等發(fā)表的“基于投影結構光三維成像傳感器的標定和性能評 ift" (Calibration and performance evaluation of a 3-D imaging sensor based on theprojection of structured light, IEEE T. Instrum. Meas. 49，628-636，(2000))，首先 從理論上推導了深度、絕對相位和系統參數之間的關系，然后研究了系統中投影儀和CCD 相機間距離、相機到參考平面的距離、成像光軸和投影光軸間夾角等參數的不確定性對標 定結果的影響，最后標定了系統的各個參數。但由于所獲得的參數不準確，此種標定方法同 樣無法精確得到相位和深度間的關系。3. Z. H. Zhang等發(fā)表的“基于條紋投影三維全場傳感器的性能評價”(Performance analysis of a 3-D full-field sensor based on fringe projection, Opt. Lasers Eng. 42,341-353(2004))，系統推導了在均勻條紋投影條件下，相位、深度、系統參數之間在 不同像素位置時的關系表達式；然后詳細分析了投影儀和CCD相機間距離、相機到參考平 面的距離、光柵條紋間距的誤差對測量結果的影響；最后用仿真數據進行了驗證。此文雖然 建立了三維成像系統標定的數學模型，分析了各個參數對深度測量的影響，但沒有給出如 何實際標定具體的三維成像系統。4. Liang-Chia Chen等發(fā)表的“使用數字條紋投影技術的三維形貌輪廓儀的標 定，，(Calibration of 3D surface profilometry using digital fringe projection, Meas. Sci. Technol. 16，1554-1566 (2005))，研究了利用已知幾何尺寸的高精度平板和精密 移動的水平移動平臺獲得標定數據，然后對數據進行最小方根擬合，獲取三維成像系統結 構參數的標定方法。精密水平移動臺的應用限制了此種方法只能在實驗室內完成，而不適 合在實際現場應用。5. P. R. Jia,等發(fā)表的“相位測量輪廓術中線性和非線性標定方法的比 較，，(Comparison of linear and nonlinear calibration methods for phase-measuringprofilometry, Opt. Eng. 46，043601 (2007))，首先推導了相位和深度間線 性和非線性關系的數學表達式；然后利用模擬數據和實驗數據比較了此兩種標定方法的精 度。實際數據的獲取采用了精密水平移動臺，因此限制了此種方法的使用場合。6. Ricardo等發(fā)表的“標定結構光系統的精確過程”(Accurate procedurefor the calibration of a structured light system, Opt. Eng. 43,464-471 (2004)),ilil^jj^ft 單元和投影單元分別定義獨立的坐標系統，可在變換過程中引入剛性限制，從而推出一個 簡單函數用以同時計算這兩個單元的內外部參數。但此種標定方法過程繁瑣，且在求解參 數的過程中易引起局部最小化而得不到正確的內外部參數值，從而所建立的相位和深度間 關系不精確。7. Xianyu Su等公開的“相位測量輪廓術中相位-高度映射和坐標的同時 標 定，，(Phase-height mapping and coordinate cal ibration simultaneously inphase-measuring prof ilometry, Opt. Eng. 43，708-712 (2004))，通過一次測量包含四個 虛擬標定面的三維標定體，可同時得到深度和相位的關系、以及垂直光軸平面內像素位置 和XY坐標間的關系。十三個分離的目標體決定了四個虛擬平面的位置，同時用于標定XY 平面同像素位置間的關系。深度和相位間關系的多項式系數由四個虛擬平面決定。由于相 位和深度間是依賴像素位置的非線性關系，此種方法無法得到每個像素點位置多項式的系 數，因此標定的數據不準確。8.韋爭亮等發(fā)表的“單攝像機單投影儀三維測量系統標定技術(清華大學學報 (自然科學版)，2009年02期，202-205) ”，提出了單獨確定攝像機和投影儀內外結構參數來 標定整個三維成像系統的方法。通過反投影方法，可把投影儀看作一個能采集圖像的攝像 機。此種方法過程繁瑣，且對測量場中產生的非等間距條紋有較大誤差。9.達飛鵬等公開的“基于相位法的三維輪廓測量方法(專利號200710021749) ” 蓋邵彥等，“一種新的相位法三維輪廓測量系統模型及其標定方法研究(自動化學報，2007 年09期，902-910) ”，首先利用非線性方法標定CCD相機的內部參數；然后建立相位和物點 三維坐標間的測量關系式；放置標定平板于測量場中不同位置，采集樣本點求解測量關系 式中的系統參數。此種方法雖然可求解CCD相機的畸變參數，但無法將投影系統的畸變包 含進測量關系式中；另外，由于相位和深度坐標間是依賴像素位置的非線性關系，而在每個 像素點位置假定所構建的測量關系式相同，因此標定的結果不精確。由上述文獻可以看出，對基于相位測量的三維成像系統的標定，已有的方法可分 為基于模型和基于多項式的技術?；谀Ｐ偷姆椒ㄊ紫冉⑷S成像系統中相位、深度、結 構參數間的測量關系式，然后求解此關系式中的各個系統參數建立相位和深度間關系，從 而完成系統的三維標定。此種標定方法要么依靠精確定位設備移動標定平板，利用所獲取 數據計算系統的內外部參數，但不適宜在實驗室以外的現場應用，且設備價格昂貴；要么標 定過程復雜，難于實現，且所得到的參數精度不高。基于多項式的標定技術不考慮深度、相 位和系統參數間的具體表達式，而是利用一個高階多項式為每個像素建立深度和相位間的 關系。在標定過程中，多利用在測量空間中精確移動一平板到若干已知位置。在每個位置， 投影光柵條紋到平板表面求取每點的相位。通過已知的深度變化和求得的相位，對每個像 素點求解高階多項式的系數，利用查找表建立相位和深度間關系而完成三維成像系統的標定。此種方法需要建立查找表，對標定設備的要求比較高，且不適宜實際現場的標定。因 此，基于模型的標定技術過程繁瑣，且所得到參數的精度不高；基于多項式的標定技術需要 查找表建立每個像素點深度和相位間的關系。另外，兩種方法大都需要精密二維或三維標 定設備，價格昂貴，從而限制系統的標定在實驗室完成，而不適宜實際現場的使用。因而，三 維成像系統的標定，特別是在實驗室以外的現場標定，是一個尚未很好解決的難題。

發(fā)明內容
針對現有技術的不足，本發(fā)明擬解決的技術問題是，提供一種三維成像系統的標 定方法，該標定方法基于非均勻條紋投影技術，可以快速、準確、簡易地確定相位圖和深度 之間的關系，特別適于工程實際現場標定使用，且成本低廉。本發(fā)明解決所述技術問題的技術方案是設計一種三維成像系統的標定方法，該 方法包括(1)設計標定平板，標定平板為白色，并具有漫反射表面，同時在標定平板上設計 有正方形矩陣式排布的黑色圓環(huán)標識，且相鄰標識之間的中心距相等；(2)放置所述標定平板于測量場中的任意不同位置，并在每個放置位置投影具有 最佳條紋個數的非均勻正弦光柵條紋到所述標定平板的表面，然后采集每個放置位置的條 紋圖像；進而從采集的條紋圖像中計算出黑色圓環(huán)標識內部每個白色像素點的絕對相位；(3)對于在測量場中不同放置位置的標定平板，從相應的絕對相位圖中提取出各 個標識的中心點位置，利用標識間的已知距離和CCD相機的標定方法，求解出標定平板在 各個放置位置時標識的空間坐標；變換所有空間坐標到同一相機坐標系統中，求得標定平 板在各個放置位置時標識的相對深度；(4)建立一個高階多項式(A)，用于表達所述絕對相位和相對深度之間的關系Δ Z = an Δ φ 1^alri Δ φ n^1+. . . +B1 Δ φ ^a0(A)式中，Δ ζ是相對參考平面的深度；Δ φ是絕對相位值；an，…，a1 a0是待求解 的多項式系數；η是多項式的級次；利用所得到的標識中心點的絕對相位和深度，求解多項 式的系數；(5)利用所標定的多項式系數，轉換絕對相位到實際的深度數據，完成三維成像系 統的標定。與現有技術相比，本發(fā)明三維成像系統標定方法的優(yōu)點包括1、不依賴高精度標定設備，方便現場完成三維成像系統的標定。本發(fā)明標定方法 由于不需要精確控制標定平板的位置，也無需知道CXD相機和數字投影儀DLP的內外部參 數，而是利用特別設計的表面帶有標識的標定平板(標識間距離已知)，避免了高精度水平 移動儀或復雜三維標定體的使用，因此，本發(fā)明三維成像系統的標定方法可脫離實驗室環(huán) 境，方便在工程實際現場完成三維成像系統的標定任務，且成本低廉。2、不需查找表，數據存儲少。本發(fā)明方法非均勻條紋投影技術的使用，在測量場中 產生等間距的正弦光柵條紋，從而使相位和深度之間是不依賴像素位置的關系，即在所有 像素位置使用相同的測量關系式，因此，理論上一組多項式系數即可建立相位和深度間關 系，避免了查找表的使用，節(jié)省了存儲空間。3、標定數據精度高。本發(fā)明方法在求解多項式系數和從相位到深度數據的轉換過程中，可用一虛擬的參考平面取代實際的物理平面，從而減小測量數據的不確定性，提高測
量精度。


圖1為本發(fā)明三維成像系統標定方法所采用的三維成像系統標定結構示意圖。所 設計的標定平板可放置在測量場中的任意位置；圖2為本發(fā)明三維成像系統標定方法利用非均勻條紋投影而在測量場中產生等 間距光柵條紋投影的示意圖。圖中虛線表示投影儀所發(fā)出的光線。由于投影光軸和成像光 軸不平行，所產生條紋左側的間距要求大于右側的間距，從而投影在參考平面上的條紋具 有相等的間距；圖3為本發(fā)明三維成像系統標定方法所設計帶有黑色圓環(huán)標識的具有漫反射表 面的白色平板，在水平和垂直方向相鄰兩圓環(huán)中心間的距離為15mm ；圖4為本發(fā)明三維成像系統標定方法所采用的系統標定硬件組成實驗圖；圖5為本發(fā)明三維成像系統標定方法利用CCD相機采集到的投影非均勻正弦光柵 條紋在標定平板表面上的條紋圖像；圖6為本發(fā)明三維成像系統標定方法投影三組具有最佳條紋個數的條紋模式到 標定平板表面的條紋圖像，每組包含四幅彼此間有90度相位移動的條紋圖；圖7為本發(fā)明三維成像系統標定方法利用四步相移到每組圖像得到的三幅折疊 相位圖(圖(a)-(c))，應用最佳條紋選擇方法到此三幅折疊相位圖而得到的展開相位圖 (圖⑷)；圖8為本發(fā)明三維成像系統標定方法利用黑色圓環(huán)標識的內外邊界確定標識點 中心位置0坐標原理示意圖；圖9為本發(fā)明三維成像系統標定方法從絕對相位圖像中提取所有圓環(huán)標識的內 外邊界，并利用邊界確定每個標識的中心位置的示意圖；圖10為本發(fā)明三維成像系統標定方法應用所標定的三維成像系統測量已知深度 位置為8毫米的平板，取中間一行所得到的測量深度數據圖；圖11為本發(fā)明三維成像系統標定方法應用所標定的三維成像系統測量已知深度 位置為_8毫米的平板，取中間一行所得到的測量深度數據圖；圖12為本發(fā)明三維成像系統標定方法所采用的標定方法具體工作流程圖。
具體實施例方式下面結合實施例及其附圖進一步敘述本發(fā)明，但本發(fā)明申請的權利要求保護范圍 不受實施例的限制。本發(fā)明設計的三維成像系統標定方法(簡稱標定方法，參見圖1-12)，基于相位測 量，采用三維標定結構(參見圖1)，使用設備主要包括電腦1、CCD數碼相機(簡稱CCD相 機)2、DLP數字投影儀(簡稱DLP投影儀)3、和自行設計表面帶有黑色圓環(huán)標識的標定平 板(簡稱標定平板)4。電腦1通過其上的視頻接口與DLP數字投影儀3連接，并通過其上 的IEEE1394接口與CXD數碼相機2連接。所述電腦1用來控制DLP投影儀3和CXD相機 2，并存儲、顯示和處理所采集的圖像，獲得相應的標定結果。DLP投影儀3用來投射所產生的非均勻正弦光柵條紋模式到標定平板4的表面。CCD相機2用于采集投影在標定平板4 上的變形條紋圖像。所述電腦1、C⑶相機2和DLP投影儀3均為市購產品。標定平板4是 自行設計的設備。本發(fā)明標定方法的設計原理為(參見圖2)非均勻光柵5由軟件編程在電腦中產 生，并經過DLP投影儀3投影出來。參考平面6為一虛擬的平面，非均勻光柵5投影在參考 平面6上的條紋具有相等的間距。成像光軸7是成像系統的光軸。本發(fā)明標定方法所設計的標定平板4是本發(fā)明的創(chuàng)新。所述標定平板4為白色平 板8，其上設計有正方形矩陣式排布的(實施例為9X9個)黑色圓環(huán)標識9 (參見圖3)，白 色平板8的表面具有漫反射特性，黑色圓環(huán)標識9的內部也是白色，水平方向和垂直方向相 鄰的兩個黑色圓環(huán)標識9之間的中心距離相等且已知，實施例均為15mm。本發(fā)明標定方法所設計的圓環(huán)標識參考位置包括(參見圖8)標識中心點位置 11、標識外邊界12和標識內邊界13。標識中心點位置11表示了整個黑色圓環(huán)標識9的中 心位置。標識外邊界12和標識內邊界13則分別表示了黑色圓環(huán)標識9的內外邊界。本發(fā) 明標定方法實施例從所采集標定平板4上提取出的黑色圓環(huán)標識9的參考位置共81個(參 見圖9)，每個標識9都包括標識中心點位置11、外邊界12和內邊界13。本發(fā)明標定方法投影正弦條紋到標定平板4的表面可形成正弦條紋模式10(參見 圖5)。本發(fā)明標定方法實施例包括如下具體步驟1.根據測量場的大小，設計表面均勻分布9 X 9個黑色圓環(huán)標識9的白色標定平板 4，要求白色標定平板的表面具有漫反射特性，且在水平和垂直方向相鄰兩個標識圓環(huán)9之 間的中心距為15mm ；2.利用軟件編程，產生三組正弦直條紋，每組條紋包含四幅彼此間有90度相移的 圖像，共有12幅正弦直條紋圖像；此三組條紋圖像具有最佳條紋個數為100、99、90，從而可 用最佳條紋選擇方法獨立計算每個像素點位置的絕對相位；3.擺放標定平板4于測量場中若干不同的任意位置。但為了得到較精確的標定結 果，應盡量使標定平板4在測量場中的擺放位置相對于成像光軸7對稱分布；4.對于標定平板4所在的每個位置，DLP數字投影儀3投射軟件所產生的12幅具 有最佳條紋個數的條紋圖像投射到標定平板4的表面；受到標定平板4表面形狀的調制，從 不同于DLP數字投影儀3的投影方向，CCD相機2順次采集變形的12幅條紋圖像，并把它 們存儲到電腦中(參見圖1、2、6)；5.對于每個位置所采集的12幅條紋圖像，應用四步相移算法到每組的四個條紋 圖像，計算各個像素點的相位信息，得到三幅高精度的折疊相位圖(參見圖7(a)_(c))；6.對于標定平板4所在的每個位置，應用最佳條紋選擇方法(該選擇方法系現 有技術，可參見Z. H. Zhang, C. Ε. Towers, and D. P. Towers, “利用最佳三頻率選擇的有效彩 色條紋投影系統獲取物體三維形狀和顏色”(Timeefficient color fringe projection system for 3D shape and color using optimum3-frequency selection, Opt. Express 14,6444-6455(2006)))可計算得到每個像素點的絕對相位圖(參見圖7(d))；7.從第(6)步所述絕對相位圖中提取各個黑色圓環(huán)標識9的內、外標識邊界13和 12，利用邊界點像素位置擬合橢圓得到標識9的中心點位置11 (參見圖9)；標識9的內部是漫反射的白色平面，具有較高的條紋對比度；8.利用第(6)步所述絕對相位圖和第(7)步所述標識的中心點位置11，得到中心 點的絕對相位，并以其作為該標識的絕對相位值；9.利用當標定平板4在不同位置時所得到所有標識的中心位置，標定CXD相機2 的內部參數及各個標識在CCD相機2坐標系中的相對位置，從而獲得當標定平板4在不同 位置時所有標識相對參考平面6的深度值；10.利用第(8)步所述各個標識的絕對相位值和第(9)步所述對應標識中心點的 深度值，可求解所述(A)式中的各個系數B1^alri，…，&1，&(1，從而建立起絕對相位和相對深 度之間的關系，完成三維成像系統的精確標定。該多項式(即(A)式)中的級次η可根據 實際的應用需求選擇高精度測量，多項式的級次較高，要求標定平板的放置位置較多；精 度要求不高的測量，多項式的級次較低，要求標定平板的放置位置較少.為驗證本發(fā)明方法標定三維成像系統相位和深度間關系的精確性和有效性，在測 量場中精確定位同一標定平板于8mm和-8mm兩個深度位置。投影具有最佳條紋個數100、 99,90的12幅條紋到此平板的表面并采集這些變形條紋圖像。對應每個條紋個數的四個 條紋圖像，應用四步相移法計算各個像素點的相位而得到一幅折疊相位圖。利用最佳條紋 選擇方法，從所獲得的三個折疊相位圖中獨立計算每個像素點的絕對相位。取所獲得的 絕對相位圖中間一行進行剖面顯示，如圖10和所示。計算此行數據的平均值作為三維成 像系統所測量的深度距離，分別為8. 171mm和-7. 991mm，其相應的標準方差為0. 061mm和 0. 078mm。本發(fā)明基于三角化的工作原理和非均勻條紋投影技術(1)從DLP投影儀方向產 生的光柵直條紋投射到標定平板4的表面，受到其表面形狀的調制，從另外一個方向看到 的條紋將變形。此變形的條紋包含物體表面三維形狀信息，其具體關系由成像光軸和投影 光軸所構成的三角形決定。對于常用的均勻條紋投影技術，由于成像和投影光軸的非平行 關系，在測量場中所產生的條紋具有不相等的條紋間距，即非均勻條紋。從而使絕對相位和 深度間是依賴像素位置的關系；(2)當采用非均勻條紋投影技術時，在測量場中產生的條 紋具有相等的條紋間距，此時絕對相位和深度間是不依賴像素位置的簡單關系，因此可用 一個多項式(即公式(A))來描述所有像素點的測量關系式，從而避免了查找表的使用，簡 化了標定過程。對基于相位測量的三維成像系統的標定是系統設計制造中重要的一步，它決定了 所測量數據的精度。本發(fā)明方法基于絕對相位和深度間不依賴像素位置的特性，利用自行 設計表面帶有黑色圓環(huán)標識的標定平板，在測量場中任意擺放若干位置，通過離散標識點 在各個位置的絕對相位和深度值可求解多項式的系數，最終完成系統的標定。由于不需要 高精度的移動設備，此標定方法可脫離實驗室環(huán)境的限制而在實際現場完成。本發(fā)明的具體工作過程可描述如下(參見流程圖12)根據所選擇的最佳條紋個 數，例如100、99、90，利用軟件在電腦1中產生3組、每組包含4幅彼此間有90度相位移動 的正弦條紋圖，因此共有12幅條紋圖像。調制這些條紋到彩色圖像的藍色通道。擺放標定 平板4于測量場中一任意位置。通過電腦1順次傳送這12幅圖像到DLP投影儀3，從而在 標定平板4的表面產生變形的條紋圖像。CCD相機2從不同于DLP投影儀3投影方向的方 向順次采集這些圖像并存儲到電腦1中。對這三組圖像，分別利用四步相移算法計算出對應變形條紋圖的折疊相位，共得到三幅折疊相位圖。應用最佳條紋選擇方法到所獲得的三 幅折疊相位圖，可獨立確定每個正弦條紋的絕對級次。結合所得到的折疊相位和正弦條紋 的絕對級次，獨立計算出各個像素點位置的絕對相位，得到標定平板4在此位置的絕對相 位圖。從此絕對相位圖中提取各個黑色圓環(huán)的內外邊界。對于每個標識，利用橢圓擬合的 方法擬合此標識的邊界點，所得橢圓中心即為標識的中心點坐標。從絕對相位圖中提取得 到各個標識中心點坐標的相位值。如果標定過程完成，利用CCD相機標定方法計算其內外 參數；如果沒有完成，重復上述過程采集標定數據。根據所得到的外部參數，轉換標定平板 4在各個位置時標識中心點坐標到CCD相機坐標系。在同一相機坐標系內，計算各個標識點 相對參考平面的深度。最后，利用所得到的各個標識中心點的絕對相位和深度值，求解多項 式系數，完成系統的標定。本發(fā)明方法未述及之處適用于現有技術。本發(fā)明方法基于非均勻條紋投影技術，依靠投影非均勻條紋圖像到自行設計標定 平板的表面，求解標定平板在各個位置時標識中心點的絕對相位和深度，從而最終決定多 項式的系數完成三維成像系統的標定。本發(fā)明方法依據高度和相位是不依賴像素位置的簡 單關系，利用測量場中若干距離已知的離散標識點標定絕對相位和深度間關系，簡化了三 維成像系統的標定過程，脫離對復雜高精度標定設備的依賴，可非常方便地工程實際現場 完成系統的標定。因此，本發(fā)明方法拓寬了三維成像技術的實際應用范圍，不僅對于三維視 覺領域高新技術的研究開發(fā)具有重要的理論意義，而且對于諸如快速成型制造、工業(yè)自動 在線檢測、多媒體、虛擬現實、電子商務、生物醫(yī)學等領域具有重要的實用價值。
權利要求
一種三維成像系統的標定方法，該方法包括(1)設計標定平板，標定平板為白色，并具有漫反射表面，同時在標定平板上設計有正方形矩陣式排布的黑色圓環(huán)標識，且相鄰標識之間的中心距相等；(2)放置所述標定平板于測量場中的任意不同位置，并在每個放置位置投影具有最佳條紋個數的非均勻正弦光柵條紋到所述標定平板的表面，然后采集每個放置位置的條紋圖像；進而從采集的條紋圖像中計算出黑色圓環(huán)標識內部每個白色像素點的絕對相位；(3)對于在測量場中不同放置位置的標定平板，從相應的絕對相位圖中提取出各個標識的中心點位置，利用標識間的已知距離和CCD相機的標定方法，求解出標定平板在各個放置位置時標識的空間坐標；變換所有空間坐標到同一相機坐標系統中，求得標定平板在各個放置位置時標識的相對深度；(4)建立一個高階多項式(A)，用于表達所述絕對相位和相對深度之間的關系Δz＝anΔφn+an 1Δφn 1+...+a1Δφ1+a0 (A)式中，Δz是相對參考平面的深度；Δφ是絕對相位值；an，an 1，…，a1，a0是待求解的多項式系數；n是多項式的級次；利用所得到的標識中心點的絕對相位和深度，求解多項式的系數；(5)利用所標定的多項式系數，轉換絕對相位到實際的深度數據，完成三維成像系統的標定。
2.根據權利要求1所述的三維成像系統的標定方法，其特征在于所述的標定平板上設 計有9X9個的黑色圓環(huán)標識，且相鄰標識之間的中心距均為150mm。
全文摘要
本發(fā)明公開一種三維成像系統的標定方法，該方法包括1設計標定平板為白色，并具有漫反射表面，同時在標定平板上設計有正方形矩陣式排布的黑色圓環(huán)標識，且相鄰標識之間的中心距相等；2放置標定平板于測量場中的任意不同位置，并在每個放置位置投影具有最佳條紋個數的非均勻正弦光柵條紋到標定平板的表面，然后采集和計算出黑色圓環(huán)標識內部每個白色像素點的絕對相位；3從相應絕對相位圖中提取出各個標識的中心點位置，求得標定平板在各個放置位置時標識的相對深度；4建立一個高階多項式(A)，表達絕對相位和相對深度之間的關系5利用所標定的多項式系數，轉換絕對相位到實際的深度數據，完成三維成像系統的標定。
文檔編號G01B11/25GK101949693SQ201010243889
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月3日 優(yōu)先權日2010年8月3日
發(fā)明者張宗華 申請人:河北工業(yè)大學