用于高反光表面测量的结构光三维测量系统校准方法（征求意见稿）.pdf

T/CSOE0008—2025

用于高反光表面测量的结构光三维测量系统校准方法

1范围

本标准给出了高反光球标准器校准法、高反光球棒标准器校准法、高反光平面标准器校准法、高反

光三平面组合标准器校准法校准高反光表面结构光三维测量系统测量精度的校准原理、校准装置、校准

条件和校准方法。

本标准规定了高反光表面结构光三维测量系统的校准结果和复校时间间隔要求。

本标准适用于以高反光表面、多次反光表面为测量对象时结构光三维测量系统测量精度的校准。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

JJF1001-2011《通用计量术语及定义》

JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》

JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》

JJF1951-2021《基于结构光扫描的光学三维测量系统校准规范》

ISO10360-13-2021Geometricalproductspecifications(GPS)acceptanceandreverificationtests

forcoordinatemeasuringsystems(CMS)Part13:Optical3DCMS

3术语和定义

JJF1951-2021《基于结构光扫描的光学三维测量系统校准规范》界定的以及下列术语和定义适用于

本文件。

3.1

镜面反射率SpecularReflectance

在特定入射角条件下，材料表面沿镜面反射方向（反射角入射角）的反射光通量与入射光通量的

百分比比值。

3.2

漫反射率DiffuseReflectance

在朗伯体近似下，材料表面在半球空间内所有方向反射光通量的积分与入射光通量的百分比比值。

3.3

高反光表面High-reflectiveSurface

指在结构光三维测量场景中呈现以下反射特性的物体表面：

物体表面经过加工或镀膜后，呈现反射光线强烈的特征；

物体表面的反射特性不同于漫反射与镜面反射，其反射光主要是由漫反射波瓣、镜面反射

波瓣以及镜面反射波尖组成；

相机接收到表面反射的镜面反射波尖远超漫反射波瓣亮度；

结构光投射到物体表面后，相机拍摄获得的表面图像呈现过曝或过暗的特点。

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图1高反光表面反射光示意图

3.4

多次反射表面MultipleReflectionSurface

多次反射表面是指投射光线在其表面或内部结构上连续发生两次及以上反射的表面，其特性通常由

表面反射特性和几何形状等决定。

3.5

平面测量完整率Completerateofplanemeasurement

Comp

有效点云覆盖面积与目标平面理论面积的比值。

4高反光球标准器校准法

4.1校准原理

4.1.1单视角系统

在测量范围内大致均匀分布的n8个位置安装标准球，参见图2。测量标准球，得到标准球表面的

点云数据。

位置1位置2位置3位置4

位置5位置6位置7位置8

图2标准球在测量范围内的安装位置示意图

分别对各测量位置的点云进行计算，得到拟