技术特征：
1.一种基于对称布设的双目视觉系统及dic技术的曲面重构法，其特征在于，所述的曲面重构法包括以下步骤：步骤一、将两组对称布设的双目视觉系统进行相机标定和坐标转换；步骤二、利用两组双目相机，分别获取薄板试件上、下两表面的数字图像，并进行图像匹配；步骤三、根据相机标定和图像匹配结果，表面离散的点云数据；步骤四、根据上、下表面各自的点云数据，拟合出对应的曲面，即为薄板试件的完整曲面；步骤五、求解上、下两表面对应匹配点的中点，并拟合出中面。2.根据权利要求1所述的一种基于对称布设的双目视觉系统及dic技术的曲面重构法，其特征在于，所述的步骤一具体为：1.1、根据张正友标定法，分别标定两组双目相机，获得相机的内参数：f
x
、f
y
、u0、v0和相机的外参数：旋转矩阵r和平移向量t；张正友标定方法需要两个步骤：相机参数初值估计和相机参数优化；首先利用线性标定法求解相机参数，然后利用最大似然法对解求精，最后加入畸变因子，进行非线性优化提高精度；1.2、利用准备好的正反喷涂散斑的标定试件，将两组双目系统转换到同一坐标系下。3.根据权利要求1所述的一种基于对称布设的双目视觉系统及dic技术的曲面重构法，其特征在于，所述的步骤二具体为：通过子区匹配，获得上表面的左、右两幅图像的对应点以及下表面的左、右两幅图像的对应点：设定一幅图像为参考图像，且在参考图像上以待测点为中心设置参考子区，选定零均值归一化协方差相关函数作为评判两个子区相似程度的标准，在另一幅图像，即目标图像中寻找最佳匹配的图像子区，从而实现了子区对应点的匹配。4.根据权利要求1所述的一种基于对称布设的双目视觉系统及dic技术的曲面重构法，其特征在于，所述的步骤三具体为：根据相机标定和图像匹配结果，分别对两表面形貌进行还原，实现三维重建：完成相机标定后将得到两个相机的投影矩阵m
l
和m
r
，且两相机的内参数一致；空间中任意一点p(x,y,z,1)在两个相机c
l
和c
r
的图像平面上的投影点分别为p
l
(v
l
，v
l
)和p
r
(u
r
，v
r
)；根据坐标变换关系式可知：其中，表示左右相机投影矩阵中的第i行第j列元素；上述两式消除z
cl
和z
cr
得：
式(1
‑
2)和(1
‑
3)中的两个线性方程为三维空间中的两个平面，两个线性方程的组合就是两个平面的交线，即空间中的某一直线；如果两式联立求解，则得到空间点p的世界坐标；采用最小二乘法求出点p的世界坐标。
技术总结
本发明提出一种基于对称布设的双目视觉系统及DIC技术的曲面重构法，包括以下步骤：两组对称布设的双目视觉系统的相机标定和坐标转换；获取试件上、下表面的数字图像数据，并进行图像匹配；根据相机标定和图像匹配结果，表面离散的点云数据；根据上、下表面各自的点云数据，拟合出对应的曲面；求解上、下两表面对应匹配点的中点，并拟合出中面。本发明的方法具有重建薄板完整的表面形貌的效果。有重建薄板完整的表面形貌的效果。有重建薄板完整的表面形貌的效果。
技术研发人员：熊克 彭娅淇
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2021.06.02
技术公布日：2021/9/27