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龙图腾网获悉合肥工业大学申请的专利基于标准球面的显微结构光三维测量系统标定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：CN119934976B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28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：202510233966.8，技术领域涉及：G01B11/00；该发明授权基于标准球面的显微结构光三维测量系统标定方法是由舒双宝;刘圣林;段明辉;张育中;郎贤礼设计研发完成，并于2025-02-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于标准球面的显微结构光三维测量系统标定方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于标准球面的显微结构光三维测量系统标定方法，涉及结构光三维测量技术领域，包括以下步骤：S1、搭建一个基于三角测量结构光系统的三维测量模型，根据约束要求建立一个新的世界坐标系；S2、用远心镜头搭建系统，将世界坐标系用相机坐标系和投影仪坐标系表示出来，根据几何约束关系求取三维坐标公式；S3、基于标准球面的特殊几何结构，推导系统标定过程中具体标定参数的求解方法；S4、将投影仪视作逆相机，利用结构光图像编码投影生成的同名点匹配方法，建立相机像素和投影仪像素之间的关系；S5、使用相机拍摄球体的一组横竖条纹投影图，求取标定参数。本发明仅采集一组横竖投影条纹图就可以完成整个系统的标定，操作简单。

本发明授权基于标准球面的显微结构光三维测量系统标定方法在权利要求书中公布了：1.基于标准球面的显微结构光三维测量系统标定方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、搭建一个基于三角测量结构光系统的三维测量模型，根据约束要求建立一个新的世界坐标系； S2、用远心镜头搭建系统，将世界坐标系用相机坐标系和投影仪坐标系表示出来，根据几何约束关系求取三维坐标公式； S3、基于标准球面的特殊几何结构，推导系统标定过程中具体标定参数的求解方法； S4、将投影仪视作逆相机，利用结构光图像编码投影生成的同名点匹配方法，建立相机像素和投影仪像素之间的关系； S5、使用相机拍摄球体的一组横竖条纹投影图，根据步骤S2和步骤S3求取标定参数，完成整体系统的标定； 步骤S1中建立世界坐标系的约束要求具体包括：相机A和投影仪B的光轴在同一平面内，最佳成像中心重合，纵坐标平行，即vA||vB；任取垂直于两镜头光轴角平分线的平面H，H与两光轴的交点为O′和O″，O′O″连线所在直线为X轴，平行于纵坐标vA向外为Y轴，光轴角平分线所在直线竖直向上为Z轴，与O′O″相交与O，以O为原点，建立世界坐标系O-XYZ，相机A、投影仪B两光轴之间的夹角为2θ； 步骤S2中根据几何约束关系求取三维坐标公式的具体步骤如下： 分别以O′、O″为原点，建立相机坐标系O′-x′y′z′和投影仪坐标系O″-x″y″z″，其中x′轴、x″轴与X轴位于同一直线且方向相同，而z′轴、z″轴与Z轴相互平行且方向相同； 对于空间中的任意点P，设O′与O″之间的距离为2l，则P点的坐标约束条件为P点分别沿相机A和投影仪B所在光轴投影到平面H上C、D两点，从几何关系上，P点的世界坐标为将P点的坐标分别用局域坐标系O′、O″的坐标表示出来 设相机A和投影仪B的镜头放大倍率分别为βA、βB，根据几何关系可知，局域坐标xi′,yi′与像面坐标ui,vi之间满足其中i＝A、B，代入P点可知，三维坐标绝对公式为其中，d0为系统标定长度单位；μA和μB分别为相机A和投影仪B的传感器像元尺寸；uA,vA和uB,vB分别为相机A和投影仪B的像面坐标；取光轴与传感器的交点为基准坐标系原点，对于基准坐标系统，三维重建相对坐标为 步骤S3中标定参数的求解方法具体包括以下步骤： 光轴不共面修正：Y＝vA＝εvB+d；其中，d为投影仪B沿相机A的纵坐标方向平移的距离；ε为与两台相机镜头相对放大率及其相对像元尺寸相关的常数； 纵坐标不平行修正：光轴与传感器交点为Wu0,v0，以相机A为基准，投影仪B绕光轴旋转角度α，旋转正方向沿光轴传播方向，得到其中，u′B,v′B为图像的像素坐标；uB,vB为相机绕光轴旋转后的像面坐标，得到其中，δv随相机安装到位，为确定的常数；进一步得到 通过取不共线三个物点PiXi,Yi,Zi组建方程计算ε，α和δv0；其中，Δui′,Δvi′，i＝1，2，表示Pi相对于P0的像素坐标，将代入组建方程可以求解δv0和ε； 将标准球半径设为R，利用四面体外心坐标公式，在球面上取四个点Pii＝0,1,2,3，球心坐标为其中，D和Dii＝1,2,3均为行列式，根据四面体外心坐标公式可知四面体顶点Pii＝0,1,2,3应位于单位球面上，满足Xi-XC2+Yi-YC2+Zi-ZC2＝1；在球面上选择不同于Pii＝0,1,2,3的第五个坐标点P4X4,Y4,Z4，得到X4-XC2+Y4-YC2+Z4-ZC2＝Xi-XC2+Yi-YC2+Zi-ZC2，求解出κ和θ。

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