针对现有的360°三维测量系统结构复杂、标定要求高、测量时间长等问题, 提出了一种结构简单、测量速度快的单传感器360°三维测量系统和一种操作方便、精度较高的标定方法。该系统由条纹投影系统、摄像机、两个前表面反射镜组成。测量时, 物体点云数据由三部分组成, 前表面通过摄像机获取, 对应于所拍图片的中间区域, 左右两面分别由左右两块前表面反射的平面镜获取, 分别对应图片的左右两区域。先对不含反射镜的系统进行标定, 然后加入两套反射镜, 利用透过式投影屏完成对左右两套系统的二次标定, 获得全局坐标系下的物体三维数据。实验表明, 该系统搭建成本较低, 标定精度较高, 重建速度快, 适合现场标定。

提出了一种新的基于二维靶标的球面模型鱼眼镜头标定方法。根据球面成像模型中圆弧上的点与图像坐标系像点之间的约束关系，利用平面靶上的一根直线上的点，初步估计出摄像头的内部参数。利用平面靶上棋盘格角点在世界坐标系上的坐标点与其在球面坐标系下坐标的映射关系，求出相应的外部参数的初始值。以这些角点在图像中的实际坐标与重投影后坐标之间的均方差为优化参数，进行非线性优化，求出内部参数，畸变系数和外部参数的精确解。通过实验验证，该方法能够快速的估计鱼眼镜头的内、外部参数的初始值，具有较高的精度，能够满足实际应用的需求。