基于光度立体的小型工业内窥镜三维测量方法OA

为实现消费级小型工业内窥镜三维测量的实用性和准确性,课题组提出一种基于光度立体的小型工业内窥镜三维测量方法。首先搭建了基于小型工业内窥镜的光度立体图像采集系统;其次,在系统内集成了光源信息标定、数据集图像合成以及环境光分离(Ambient Light Separation, ALS)等模块,以完成数据集预处理;随后,在光度立体算法方面,课题组基于改进的SCPS-NIR-LNA模型,有效解决了真实物体表面非朗伯体高光反射和近场点光源光照衰减等问题,从而精确计算了被测物体的法向量;最后,利用FC(Frankot-Chellappa)算法计算被测物体表面深度信息,并通过泊松表面重建完成三维图像的生成与可视化。使用课题组提出的SCPS-NIR-LNA+ALS方法在DiLiGenT数据集上进行定性实验,结果显示该方法的平均角度误差的平均值达到6.76°,比SCPC-NIR方法的平均角度误差的平均值降低了0.29°;使用该方法在实际标准球体上进行实用性试验,结果显示该方法的均方根误差为0.396 4 mm,最大偏差为1.003 3 mm,整体偏差百分比为1.98%。以上结果表明该方法在先进性、实用性和准确性上都满足实际使用需求。