利用CCD图像的灰度梯度实现物体三维测量

提出了一种利用CCD单目图像的灰度梯度测量三维表面的方法———灰度梯度法。巧妙地运用中间变量 ,找到灰度梯度与聚焦像表面梯度之间的映射关系 ,将灰度约束方程转变为可求解的一元方程 ,从而解出聚焦像表面的深度信息。利用聚焦像表面与物体间的几何光学的约束以及它们之间的空间共轭对称关系 ,将该三维表面变换到实际三维尺寸 ,以达到三维测量的目的。最后对影响该测量系统的误差进行了分析。该方法克服了传统的光切法因过多冗余图像而使测量效率低的缺点 ,且该方法约束条件容易实现。对球体和柱面体的试验误差率分别为6 .0 %和 4 .85 % ,显示出该方法在一定范围内是有效的。