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龙图腾网获悉合肥工业大学申请的专利一种基于多相机的高反射物体面形测量方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116447970B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310290965.8，技术领域涉及：G01B11/00；该发明授权一种基于多相机的高反射物体面形测量方法是由卢荣胜;王志卓设计研发完成，并于2023-03-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于多相机的高反射物体面形测量方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于多相机的高反射物体面形测量方法，是应用于由参考平面、相机阵列、标准平面镜、光学平台、计算机组成的系统中，该方法包括：S1、各相机通过采集平面镜镜像中屏幕靶点图像完成与LCD显示屏的位姿标定；S2、利用显示屏的唯一性完成各相机之间的全局标定；S3、测量标准平面镜，通过利用标准平面镜特性添加平面约束优化全局标定参数；S4、通过屏幕向待测表面投射编码图像，利用相机阵列采集其反射的调制图像，并分别进行重建；S5、根据全局标定参数进行拼接，完成测量。本发明是一种高速检测大尺寸、大曲率高反射物体表面面形的检测方法，测量前仅需一次标定。

本发明授权一种基于多相机的高反射物体面形测量方法在权利要求书中公布了：1.一种基于多相机的高反射物体面形测量方法，其特征在于，在光学平台8的上方中心位置以及四周分布有五个相机，并使得每个相机的视场无重叠，每个相机均与计算机6相连，所述高反射物体面形测量方法是按如下步骤进行： 步骤1、在所述光学平台8上放置有标准平面镜，并调整所述标准平面镜的角度，使得每个相机通过所述标准平面镜能间接观察到唯一的参考平面9；在所述标准平面镜上投射有所述参考平面9的条纹图像，通过五个相机分别采集经所述标准平面镜反射后的参考平面的镜像特征点图像； 步骤2、先通过张正友标定法获得各个相机的内参以及镜像相机的外参，并利用式1构建所述参考平面9与第i个相机的姿态转换关系模型： 1 式1中，为第i个相机内参，为归一化操作，为归一化后的第i个相机的像平面坐标，为三阶单位矩阵，为所述标准平面镜的表面法向量，为所述标准平面镜到单相机的距离，和分别表示述参考平面坐标系到第i个相机坐标系的旋转矩阵和平移向量；表示所述参考平面9上的特征角点坐标集合，； 步骤3、对式1进行求解，从而利用式2得到第i个相机坐标系与参考平面坐标系的位置转换关系： 2 式2中，表示特征角点坐标集合； 步骤4、根据所述参考平面9位置的同一性，利用式3和式4分别得到第j个相机坐标系到第i个相机坐标系的旋转矩阵和平移向量： 3 4 式3和式4中，和分别表示述参考平面坐标系到第j个相机坐标系的旋转矩阵和平移向量，表示的逆矩阵； 步骤5、将所述标准平面镜作为被测物，并通过所述参考平面9向所述标准平面镜分别发射水平方向和竖直方向具有4步相移的正弦条纹图像，且相邻两幅条纹图相位差为： 步骤6、利用五个相机分别采集受所述被测物表面调制的条纹图像并发送给所述计算机6； 步骤7、所述计算机6对所述第i个相机采集的条纹图像进行解调，然后采用多频外差法对调制后的图像进行相位展开，从而由相对相位主值得到受调制的连续相位； 步骤8、根据所述正弦条纹图像中的参考平面像素与相位关系，以及采集的条纹图像中图像像素与相位关系，得到第i个相机的像平面二维特征点及参考平面三维特征点之间的密集对应关系； 步骤9、利用姿态转换关系模型与密集反射对应关系，构建被测物表面特征点深度的偏微分方程并进行求解，得到关于被测物表面特征点深度的二次多项式，再对二次多项式进行求解后，得到被测物表面相对于第i个相机的深度信息，从而获得被测物表面相对于第i个相机的绝对位置坐标，即为被测物表面的点云坐标，并初步恢复被测物表面面形； 步骤10、利用反投影模型建立重投影代价函数，将所述绝对位置坐标作为初值输入重投影代价函数，并使用Levenberg-Marquardt算法对重投影代价函数进行约束，从而获得被测物表面相对于第i个相机的精确点云坐标； 步骤11、按照步骤7-步骤10的过程，得到被测物表面相对于各个相机的精确点云坐标，从而恢复被测物表面局部三维信息； 步骤12、令第j个相机坐标系为主参考坐标系，并利用式5得到被测物表面相对于第j个相机坐标系下的整体三维信息： 5 步骤13、对五个相机进行预校准： 利用式6建立平面代价函数： 6 式6中，为使用平面拟合函数对整体三维信息处理后得到的拟合误差，为全局重投影代价函数，并由式7得到，、为两个比例因子； 7 使用Levenberg-Marquardt算法对平面代价函数进行约束，获得最优全局参数，包括：最优旋转矩阵和最优平移向量； 步骤14、将标准平面镜换成待测物体7，并基于最优全局参数，从而按照步骤5-步骤12的过程对待测物体7的表面进行整体测量。

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