一种结合线扫描相机与面阵相机的新型立体视觉测量系统

摘要： 在产品表面缺陷检测系统中，若能同时采用表面灰度图像和深度图像，可大幅提高检测精度。现有三维相机存在二维图像与三维数据精确配准的问题，导致实际视觉任务中缺乏灵活性且存在不可避免的误差。为此，我们提出一种新型立体视觉测量系统，该系统无需特殊数据配准算法及标定方法，即可同步获取已配准的扫描灰度图像与深度图像。该测量系统主要由线激光器、线阵相机和面阵相机构成：线阵相机采集线激光照射物体的清晰图像；线阵相机与面阵相机组成立体视觉传感器，其中线激光条纹为面阵相机提供匹配点的位置特征，通过极线约束实现两相机的匹配过程，最终利用立体视觉测量模型完成三维坐标重建，并以Z轴坐标生成深度图像。该系统通过推扫方式可同步获取每个像素对应的图像与深度信息。实验表明，在500毫米×300毫米×200毫米的测量范围内，该系统可实现0.13毫米的测量精度。