基于射线追踪的线结构光曲面网格标定

作者：王晓倩; 徐锟; 吴守仓; 彭涛; 黄臻臻; 张之江^*

来源：光学学报, 2023, 1-23.

• 线结构光曲面标定
• 射线追踪
• 曲面网格模型

结构光视觉技术是一种光学三维表面测量技术，具有速度快、精度高、鲁棒性强等优点。在实际应用中，线结构光发射器的镜头失真会导致光平面发生弯曲，而现有的大多数标定方法无法对失真进行补偿，并且会限制线结构光的分布规则。为了避免透镜失真的影响，本文提出了一种精确且稳健的线结构光标定方法，通过构建曲面网格模型将水平、竖直射线追踪相结合，克服了现有方法对结构光分布方向的限制，同时，利用微分后的空间网格平面与像素网格平面之间的单应关系，实现了亚像素级的光条中心点三维重建。实验结果表明，该方法可以降低线结构光平面弯曲对标定精度的影响，对间距55mm的任意相邻靶标进行距离测量的误差小于0.08mm，对间距1133.85mm的相邻靶标进行距离测量的误差小于0.50mm。

• 单位
  上海大学