在众多的三维测量与成像方法中，主动式结构光三维测量与成像技术脱颖而出，因具备非接触、速度快和高精度等优点，在工业测量中的应用越来越广泛。由于一般的三维扫描测量系统受限于投影系统的投影速度和标定精度，难以提高结构光测量效率和精度。因此提高三维扫描测量系统的测量效率和精度有着重要研究意义和应用价值。为提高三维扫描测量系统的条纹投影效率和测量精度，本文设计出一种基于双目结构光的三维扫描测量系统，实现快速投影编码条纹，并结合双目立体匹配算法得到高精度视差信息。首先，该设计采用Bayer抖动技术将投射的灰度条纹转化为二值条纹，降低投影系统离焦造成对比度、景深下降的影响。然后，借助多频外差方法将包裹相位展开为绝对相位，将具有唯一性的绝对相位作为立体匹配的基元，利用视差约束关系和MSD匹配代价计算来获取最佳相位匹配点，从而解决了弱纹理和重复纹理的匹配问题，并且用二次曲线亚像素插值对视差进行精细化，优化了亚像素视差的精度。再经过三角测量原理和双目标定获取被测物体的深度信息和三维信息。相比传统单目结构光测量系统，该系统无需再对投影系统标定，减小了投影系统非线性Gamma影响造成的误差。通过实验对精密小球和雕像进行测量，结果表明本文设计的方法测量精度为0.059mm，与传统十二步相移测量精度接近，比传统三步相移提高了52.8%。最后对生活和工业中的一些物品进行了测量，例如鞋底、水管、风扇和水果，可以容易区分这些物品的尺寸大小和形状轮廓等。
严飞,吴迪,祁健,于强,路长秋,文杰,肖雨倩.基于双目结构光的三维扫描测量系统设计[J].科研仪器案例成果数据库,2022,(0).
