单镜头运动颗粒三维定位方法

在光学离焦测距原理的基础上,提出一种采用单镜头双相机的运动颗粒三维定位方法,搭建图像法颗粒测量装置,并就图像离焦模糊度与颗粒深度位置关系进行理论和试验研究。系统采用分光棱镜连接1个镜头和2个相机,使用信号发生器实现两相机的同步拍摄,通过接圈调节相机与镜头的距离,获取同一时刻同一物体不同模糊程度的2张照片,根据模糊度的对比获得颗粒的深度。试验中选取2个图像传感器与镜头距离的差值为4.2 mm,采用静止圆点进行离焦测距系统试验验证,相对误差在10%以内,并采用该系统对电解食盐水产生的气泡进行三维离焦测距试验。研究结果表明:该方法可行性良好;该装置可解决单镜头拍摄颗粒场的离焦二义性问题,实现无参考物条件下运动颗粒场的深度重构。