(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210783111.9 (22)申请日 2022.07.05 (71)申请人 五邑大学 地址 529000 广东省江门市蓬江区东成村 22号 (72)发明人 龙佳乐　杜梓浩　张建民　詹晓江　 黄克森　孙瑞　许彬　甘楚立　 (74)专利代理 机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 4 4205 专利代理师 孙浩 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 7/80(2017.01) (54)发明名称 基于干涉仪的三维重建系统、 方法、 设备及 存储介质 (57)摘要 本发明公开了一种基于干涉仪的三维重建 系统、 方法、 设备及存储介质， 系统包括置物平 台、 马赫曾德干涉仪、 CCD相机和控制设备； 置物 平台用于放置标定板或待测物体； 马赫曾德干涉 仪用于向置物平台上的待测物体发射干涉条纹； CCD相机用于采集标定板的标定图像、 以及干涉 条纹成像于待测物体的待测条 纹图； 控制设备用 于根据标定图像得到系统标定参数， 根据系统标 定参数解析待测条纹图得到三维重建结果。 本发 明通过设置马赫曾德干涉仪向待测物体发射干 涉条纹， 只需要一台CCD相机即可获得待测条纹 图， 根据待测条纹图能够解析得到三维重建结 果， 整体系统的结构简洁， 三维重建系统的搭建 操作简单、 便捷。 权利要求书2页 说明书9页 附图5页 CN 115330931 A 2022.11.11 CN 115330931 A 1.一种基于 干涉仪的三维重建系统， 其特 征在于， 包括： 置物平台， 用于放置标定 板或待测物体； 马赫曾德干涉仪， 所述马赫曾德干涉仪的发光面朝向所述置物平台， 当所述置物平台 上放置所述待测物体， 所述马赫曾德干涉仪用于向所述置物平台上的所述待测物体发射干 涉条纹； CCD相机， 所述CCD相机的镜头朝向所述置物平台， 所述CCD相机用于采集所述标定板的 标定图像、 以及所述干涉 条纹成像于所述待测物体的待测条纹图； 控制设备， 连接所述CCD相机， 所述控制设备用于根据所述标定图像得到系统标定参 数， 并根据所述系统标定参数解析 所述待测条纹图得到三维重建结果。 2.根据权利要求1所述的一种基于干涉仪的三维重建系统， 其特征在于， 所述马赫曾德 干涉仪包括激光器、 扩束准直透镜组、 第一分光镜、 第一反射镜、 第二反射镜和 第二分光镜， 所述激光器用于向所述扩束准直透镜组发射激光束， 所述扩束准直透镜组用于对所述激光 束进行扩束和准直得到准直光束， 所述第一分光镜用于对准直光束进 行分光得到第一光束 和第二光束， 所述第一反射镜用于将所述第一光束反射至所述第二分光镜， 所述第二反射 镜用于将所述第二光束反射至所述第二分光镜， 所述第二分光镜用于将反射后的所述第一 光束和反射后的所述第二 光束组成干涉 条纹。 3.一种三维重建方法， 其特征在于， 用于三维重建系统中的控制设备， 所述三维重建系 统包括置物平台、 马赫曾德干涉仪、 CCD相机和控制设备， 所述置物平台用于放置标定板或 待测物体， 当所述置物平台上放置所述待测物体， 所述马赫曾德干涉仪用于 向所述置物平 台上的所述待测物体发射干涉 条纹， 所述控制设备 连接所述C CD相机； 所述三维重建方法包括： 通过所述CCD相机采集所述标定板的标定图像以及所述干涉条纹成像于所述待测物体 的待测条纹图； 根据所述标定图像， 得到系统标定参数； 根据所述系统标定参数解析 所述待测条纹图， 得到三维重建结果。 4.根据权利要求3所述的一种三维重建方法， 其特征在于， 所述采集所述标定板的标定 图像， 包括： 采集调整不同位置后的所述标定 板对应的图像， 得到多张标定图像。 5.根据权利要求4所述的一种三维重建方法， 其特征在于， 所述根据所述标定 图像， 得 到系统标定参数， 包括： 根据多张所述标定 图像， 通过标定程序计算得到所述CCD相机对应的相机内外参数矩 阵； 根据多张所述标定图像， 通过转换矩阵计算得到多 张所述马赫曾德干涉仪对应的转换 图像； 根据多张所述转换图像， 通过所述标定程序计算得到所述马赫曾德干涉仪对应的干涉 仪内外参数矩阵； 根据所述相机内外参数矩阵和所述干涉仪内外参数矩阵， 计算得到系统标定参数。 6.根据权利要求3所述的一种三维重建方法， 其特征在于， 所述根据所述系统标定参数 解析所述待测条纹图， 得到三维重建结果， 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115330931 A 2通过傅里叶变换轮廓术对所述待测条纹图进行图像分析， 得到相位图； 将所述相位图进行相位展开， 得到绝对相位图； 根据所述绝对相位图和所述系统标定参数恢 复所述待测物体的三维信 息， 得到三维重 建结果。 7.根据权利要求6所述的一种三维重建方法， 其特征在于， 所述通过傅里叶变换轮廓 术 对所述待测条纹图进行图像分析， 得到相位图， 包括： 获取参考条纹图； 通过带通滤波器对所述参考条纹图对应的参考光强函数进行滤波， 得到参考基频分 量； 通过带通滤波器对所述待测条纹图对应的参考光强函数进行滤波， 得到待测基频分 量； 对所述参考基频分量和所述待测基频分量进行正反切计算， 得到相位图。 8.根据权利要求6所述的一种三维重建方法， 其特征在于， 所述将所述相位图进行相位 展开， 得到绝对相位图， 包括： 通过展开 函数将所述相位图进行相位展开， 得到绝对相位图， 其中， 展开 函数为： unwrap为相位展开操作， Im是取复数的虚部， In是自然对数， Rf*(x)表示取Rf(x)的复共 轭， Rf(x)和Df(x)分别为rf(x)和df(x)的复信号， rf(x)和df(x)分别为参考基频分量和待测 基频分量。 9.一种电子设备， 其特 征在于， 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 处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求3 至8中任意 一项所述的一种三维重建方法。 10.一种计算机存储介质， 其特征在于， 存储有计算机可执行指令， 所述计算机可执行 指令用于执 行权利要求3 至8中任意 一项所述的一种三维重建方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115330931 A 3