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申请/专利权人：哈尔滨理工大学

摘要：本发明涉及一种基于双目视觉的曲面法向测量方法，基于双目视觉的曲面法向测量方法包括：使用十字激光发射器将十字激光线条投影到被测曲面表面；然后双目相机拍摄投影有交叉激光线条的被测曲面的图像，图像的预处理包括：采用Canny算子边缘检测和霍夫直线检测算法提取交叉激光投影的轮廓线，通过角点检测算法获得到交叉点坐标X，Y，基于交叉点将交叉线条分割为斜率不同的两条线条l1和l2，并提取线条有效像素点；进一步匹配左右图像中像素点并计算视差值d，基于深度计算获得线条上各点的空间三维坐标；最后拟合点云数据得到两条空间曲线L1和L2的B样条表达式，采用切矢叉积法计算交叉点处的法向n。

主权项：1.基于双目视觉的曲面法向测量方法，其特征在于，包括：所述十字激光发射器将十字激光线条投影在所述被测曲面上；所述双目相机拍摄投影有十字激光线条的被测曲面的图像；对所述双目相机的内外参数进行标定，其中，所述双目相机的内参数包括：像主点坐标、焦距、畸变参数，所述双目相机的外参数包括：右相机相对于左相机的旋转矩阵和平移向量；对所述双目相机采集到的图像进行立体矫正；对所述矫正后的图像进行预处理，包括：二值化处理提取交叉激光的投影，进一步采用Canny算子边缘检测和霍夫直线检测算法提取交叉激光投影的轮廓线，角点检测算法检测激光投影交叉点周围的角点坐标并取横纵坐标的平均值得到交叉点的坐标X，Y，基于交叉点坐标将交叉线条分割为斜率不同的两条线条l1和l2，由于线条具有宽度，在横坐标方向上采样线条的中心点作为有效像素点，匹配左右图像中像素点并计算各像素点的视差值d，最后得到两条线条的视差图；基于所述双目相机拍摄得到的左右图像的信息和在三维世界中投影在所述被测曲面上的十字激光线条所构成的三角形关系，利用视差图中的数据分别计算出线条l1和线条l2的点云数据，其中，所述两组点云数据的数值皆以所述双目相机的坐标系为参考坐标系；利用空间曲线方程分别拟合所述两组点云数据，得到空间曲线L1和L2；根据第一公式、第二公式和第三公式计算十字激光线条在所述被测曲面上交点处的法向；其中，所述第一公式为：t1＝L1′x,y,z所述第二公式为：t2＝L2′x,y,z所述第三公式为：N＝t1×t2在所述第一公式、所述第二公式和所述第三公式中，x,y,z表示：在所述双目相机坐标系下十字激光线条投影交点处的空间坐标，L′1表示利用线条l1点云数据拟合得到的曲线方程L1的一阶导公式，L′2表示利用线条l2点云数据拟合得到的曲线方程L2的一阶导公式，t1表示L1在点x,y,z处的切矢，t2表示L2在点x,y,z处的切矢，N表示所述十字激光线条在所述被测曲面上交点处的法向。

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