技术特征：
1.一种物体表面变形场的测量方法，其特征在于，包括：确定初始场景下被测物体表面的多个标识点的第一初始空间三维坐标和所述被测物体表面的散斑区域内所有点的第二初始空间三维坐标；其中，所述初始场景为所述被测物体表面未发生变形的场景；确定目标场景下每个所述标识点的第一变形空间三维坐标和所述散斑区域内所有点的第二变形空间三维坐标；其中，所述目标场景为所述被测物体表面发生变形后的场景；根据每个所述标识点的第一初始空间三维坐标和第一变形空间三维坐标，计算所述被测物体刚体位移前后的坐标变换矩阵；根据所述散斑区域内所有点的第二变形空间三维坐标和所述坐标变换矩阵，计算所述散斑区域内所有点消除刚体位移后的三维坐标；以及根据所述散斑区域内所有点消除刚体位移后的三维坐标和所述散斑区域内所有点的第二初始空间三维坐标，获得所述被测物体表面的变形场。2.根据权利要求1所述的物体表面变形场的测量方法，其特征在于，所述确定初始场景下被测物体表面的多个标识点的第一初始空间三维坐标，包括：获取所述被测物体表面在所述初始场景下的初始图像，并在所述初始图像中选取所述多个标识点所在区域作为模板图像；获取所述被测物体表面在所述目标场景下的目标图像，并从所述目标图像中选取与所述模板图像大小相同的图像区域；计算选取到的所述图像区域与所述模板图像的像素差的平方和，并根据所述像素差的平方和确定所述图像区域与所述模板图像的匹配度矩阵；从所述匹配度矩阵中确定出所述图像区域内每个所述标识点的图像坐标；根据每个所述标识点在所述模板图像内的图像坐标，计算每个所述标识点的第一初始空间三维坐标。3.根据权利要求1所述的物体表面变形场的测量方法，其特征在于，所述坐标变换矩阵包括刚体旋转矩阵和刚体平移矩阵；所述根据每个所述标识点的第一初始空间三维坐标和第一变形空间三维坐标，计算所述被测物体刚体位移前后的坐标变换矩阵，包括：基于预设的刚体位移变化公式，根据每个所述标识点的第一初始空间三维坐标和第一变形空间三维坐标，计算所述被测物体刚体位移前后的刚体旋转矩阵和刚体平移矩阵。4.根据权利要求3所述的物体表面变形场的测量方法，其特征在于，所述刚体位移变化公式如下：其中，x
w0
、y
w0
和z
w0
为标识点的第一初始空间三维坐标；x
w1
、y
w1
和z
w1
为标识点的第一变形空间三维坐标；为所述刚体旋转矩阵，为所述刚体平移矩阵。5.根据权利要求3所述的物体表面变形场的测量方法，其特征在于，所述刚体位移变化
公式如下：其中，x
w0
、y
w0
和z
w0
为标识点的第一初始空间三维坐标；x
w1
、y
w1
和z
w1
为标识点的第一变形空间三维坐标；为所述刚体旋转矩阵，为所述刚体平移矩阵；e为误差修正矩阵。6.根据权利要求1所述的物体表面变形场的测量方法，其特征在于，所述坐标变换矩阵包括刚体旋转矩阵和刚体平移矩阵；所述根据所述散斑区域内所有点的第二变形空间三维坐标和所述坐标变换矩阵，计算所述散斑区域内所有点消除刚体位移后的三维坐标，包括：根据所述刚体旋转矩阵和刚体平移矩阵，对所述散斑区域内所有点的第二变形空间三维坐标进行旋转和平移变换，得到所述散斑区域内所有点消除刚体位移后的三维坐标。7.根据权利要求1所述的物体表面变形场的测量方法，其特征在于，所述根据所述散斑区域内所有点消除刚体位移后的三维坐标和所述散斑区域内所有点的第二初始空间三维坐标，获得所述被测物体表面的变形场，包括：针对所述散斑区域内每个散斑点，计算每个所述散斑点消除刚体位移后的三维坐标与每个所述散斑点的第二初始空间三维坐标的差值；将所述差值作为所述散斑点在空间的变形值，所述散斑区域内所有点的变形值形成所述被测物体表面的变形场。8.根据权利要求1至7中任一项所述的物体表面变形场的测量方法，其特征在于，所述标识点布置在所述被测物体的非变形区域。9.根据权利要求8所述的物体表面变形场的测量方法，其特征在于，所述非变形区域为靠近所述被测物体的刚体边缘位置。10.一种物体表面变形场的测量系统，其特征在于，包括：摄像机，用于采集被测物体变形前后表面的散斑图像，并将采集到的散斑图像发送给测量装置；所述测量装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-9中任一所述的物体表面变形场的测量方法。11.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-9中任一所述的物体表面变形场的测量方法。12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-9中任一所述的物体表面变形场的测量方法。
技术总结
本申请提出一种物体表面变形场的测量方法、系统、设备和存储介质。其中，方法包括：确定初始场景下被测物体表面的多个标识点的第一初始空间三维坐标和被测物体表面的散斑区域内所有点的第二初始空间三维坐标；确定目标场景下每个标识点的第一变形空间三维坐标和散斑区域内所有点的第二变形空间三维坐标；根据每个标识点的第一初始空间三维坐标和第一变形空间三维坐标，计算被测物体刚体位移前后的坐标变换矩阵；根据散斑区域内所有点的第二变形空间三维坐标和坐标变换矩阵，计算散斑区域内所有点消除刚体位移后的三维坐标；根据散斑区域内所有点消除刚体位移后的三维坐标和散斑区域内所有点的第二初始空间三维坐标，获得被测物体表面的变形场。被测物体表面的变形场。被测物体表面的变形场。
技术研发人员：房亮 朱海斌 何志峰
受保护的技术使用者：浙江清华柔性电子技术研究院
技术研发日：2021.02.04
技术公布日：2022/8/4