SLMaster icon indicating copy to clipboard operation
SLMaster copied to clipboard

搭建单目逆相机结构光系统,测量平面存在圆形扩散的误差。

Open whyyangyang opened this issue 2 months ago • 11 comments

感谢博主详尽的博文,对我很有帮助。我在搭建系统测量时,遇到了测量一个平面,会出现中心比较平坦,越往边缘高度误差越大的情况,排查了很长时间也没有找到原因 ! 平板 附件是我拍摄重建的一个平板的数据,右上角是平板高度的伪彩色示意图,下方是我截取剖面观察剖面的数据,可以明显看到平板测量高度有着类似圆形向外扩张的误差,剖面的数据也可以看出,中心部分比较平坦,越往边缘误差越大。这种现象我想到了可能是镜头畸变引起的,但是我们的设备使用的是DLP4500和海康工业相机,参数上来讲畸变很低,不可能造成这么大的误差,想请教博主,有没有遇到类似的问题,应该从哪里排查?

whyyangyang avatar Apr 16 '24 07:04 whyyangyang

这种误差曲线目前还没看到过,这个曲线也不是圆形向外扩散状,更像是从右至左误差逐渐增高。 可以大致说一下情况,我看看能否帮忙分析一下。

  1. 是使用的逆相机三角测量模型还是相位高度模型?
  2. 这个误差是则么评价的,拟合平面再求平均误差吗?
  3. 相机三维重建精度是否评价了,精度目前多少?
  4. 使用的横条纹还是竖条纹,条纹方向也会影响成像精度,使用纹理方向呈90度的条纹更有效。

Practice3DVision avatar Apr 16 '24 10:04 Practice3DVision

1、使用的是三角测量模型 2、这个是将测量数据的点云保存,软件直接读取测量数据,然后按高度生成右上角的伪彩色图像,取剖面,看这个剖面上的高度是怎么样的 3、精度还没有评价,因为我们刚搭建起来,各方面还在完善,这个测量数据属于肉眼可见的不正确 4、使用的是竖条纹,相机和投影仪水平布置

这是我把平板表面3D显示,然后将高度放大了一下,可以明显看到,他的误差扩散呈现类似圆形,截取剖面是从中间至两端误差变大,整体看误差在沿圆弧形扩散

whyyangyang avatar Apr 16 '24 11:04 whyyangyang

3D

whyyangyang avatar Apr 16 '24 11:04 whyyangyang

您的意思应该是这个表面应该是平整的,而不是弧状吧。
这个误差的确有点太大了,不太合理。
个人认为问题出在标定和代码上的可能性更大点,可以考虑从以下几方面入手:

  1. 标定完成后,先重建标定板,查看是否存在类似情况
  2. 如果存在类似情况,先检查是否标定出错,随机采集一幅标定板图案并映射到投影仪坐标系下,生成图像烧录至投影仪内并投影出去,查看是否和实际标定板特征点重合
  3. 如果标定没问题,再检查是否相关代码存在问题,检查恢复深度的那一块代码。

Practice3DVision avatar Apr 17 '24 06:04 Practice3DVision

非常感谢您的建议,使用您建议的排查方法,发现投影出标志点位置基本正确,中心部分十分准确,但越靠近边缘,偏移越严重,所以我怀疑是投影仪畸变引起的这种现象,对烧录图像进行了畸变处理,重建结果明显改善,肉眼看不出弧形,用软件测量虽然还是有这样的弧形误差,但是已经比之前降低一个数量级。我查阅相关文献,但是对这部分研究的并不多,没有找到更多的相关资料,还想请问一下,对于投影仪畸变的处理,除了对烧录图像进行畸变处理外,还有些什么常用的方法?非常感谢!

whyyangyang avatar Apr 19 '24 03:04 whyyangyang

您使用的投影仪分辨率和条纹周期像素数是多少?

事实上,您所提到的“越靠近边缘,偏移越严重”,往往是由于周期像素数不是整数而导致的。

所以建议您先确定周期像素数是否为整数。

Practice3DVision avatar Apr 19 '24 03:04 Practice3DVision

我用的DLP4500分辨率为912*1140 使用三频外差法解相位 分别为76 70 65 最高频率的周期像素数为12 我也注意到有些研究讲周期像素数为整数会对精度有提高 在我的实验中 我也试过频率100 94 89的 重建的结果与76 70 65基本没有差别 对投影仪的畸变进行了矫正 平面不平整的现象得到了极大的改善

whyyangyang avatar Apr 19 '24 07:04 whyyangyang

好吧,恭喜找到问题解决方法。

投影仪畸变处理这一块做得比较少,所以没法给您更多的建议了。

Practice3DVision avatar Apr 20 '24 01:04 Practice3DVision

您的博文和建议对我非常有帮助,非常感谢!

whyyangyang avatar Apr 20 '24 08:04 whyyangyang

你好,能请问下投影仪畸变怎么处理吗

Raymonddhr avatar May 13 '24 02:05 Raymonddhr

标定后会得到投影仪的畸变参数,使用畸变参数对计算机生成的理想图像进行畸变处理,这样投影出来的就是无畸变的条纹图像。

whyyangyang avatar May 13 '24 09:05 whyyangyang