仪器仪表学报

作者：郑好，段发阶，白子博，牛广越，梁春疆

单位：郑好,天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072,zhenghao075_tju@tju.edu.cn,段发阶,天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072,fjduan@tju.edu.cn,白子博,天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072,,牛广越,天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072,,梁春疆,善测（天津）科技有限公司天津300000,

关键词：立体视觉测量;立体匹配;3D-DIC;曲面变形测量

基金：国家自然科学基金(52205573，U2241265，92360306，62231011)、中国博士后科学基金(2022M720106)、天津大学科技创新领军人才培育“启明计划”(2024XQM-0012)、精密测试技术及仪器全国重点实验室(天津大学)青年教师科研启动项目(Pilq2304)、国家科技重大专项(J2022-V-0005-0031)、航空科学基金(2022Z060048001)、青年人才托举工程(2021QNRC001)项目资助

传统双目立体视觉测量基于立体校正进行三维重建，测量精度受标定参数精度、插值精度以及双目传感器结构的影响很大。在进行曲面尤其是大曲率ROI变形测量时，立体校正过程会导致立体图像对中不均匀变形信息的损失或者过度拟合，进而影响测量精度。为此，本文发展了一种基于重投影和3D-DIC，适用于曲面变形测量的无需立体校正或外极几何约束校正的高精度立体匹配方法。同时，这种方法也可推广用于含有不均匀变形的时序图像对的高精度匹配。具体地，本文提出了二阶变形参数初值估计方法，二阶变形参数初值生长匹配策略，全局立体匹配和时序匹配策略；进一步，给出了不依赖于立体校正和极线校正的特征点三维重建方法，全局变形场及局部应变场的计算方法。实验证明本文所提方法可实现一定曲率曲面的高精度变形测量，测量系统在一定景深内能够实现小于1μm的平均测量误差。

来源：2024年第8期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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