基于正交光栅的结构光深度系统精确校准方法

本文主要探讨了一种针对基于相位调制的结构光深度获取系统进行校准的方法，该系统在实际应用中可能因为投影系统和图像采集系统光瞳中心的高度不一致而导致测量误差。作者武迎春等人，来自太原科技大学电子信息工程学院，针对这一问题提出了创新性的解决方案。 校准过程的核心在于利用N帧正交光栅像与一个立方体物体作为辅助工具。首先，通过正交光栅的特性，他们在光场中观察立方体边缘产生的阴影位置以及表面光栅栅线的变形情况，这些现象反映了光源和接收器之间可能存在角度或高度的偏差。通过精确测量这些细节，实现了系统的粗校准，确保了光束的对齐和投射的准确性。 进一步地，他们利用立方体的深度信息来精确调整系统。由于深度的变化会在光场的水平方向上引起相位变化，通过计算这个变化量，可以更准确地调整系统参数，以消除由光轴偏移引起的相位失真。这种方法对于系统精度的提升具有重要的理论指导意义，特别对于缺乏经验的安装和调试人员，提供了实用的技术支持。 实验数据部分有力地验证了该方法的有效性。通过对比校准前后的深度测量结果，证明了通过此方法可以显著减少因光瞳中心高度不一致导致的测量误差，从而提高结构光深度获取系统的稳定性和精度。 总结起来，这篇文章的贡献在于提供了一种实用且有效的校准策略，解决了结构光深度获取系统中的关键问题，对于提高此类设备的性能和广泛应用具有实际价值。对于从事光学工程、计算机视觉或机器人技术领域的研究人员和工程师来说，这是一个值得深入研究和借鉴的成果。