テレセントリックイメージングは安定した倍率、大きな被写界深度、低い歪みなどの利点があり、3次元精密測定分野で注目されています。しかし、製造工程の制約により、テレセントリックレンズの開口絞りが焦点面に完璧に配置できず、光軸からわずかにずれた角度の光線も入射し、測定誤差を引き起こします。この誤差に対して、補正パラメータに基づくテレセントリック3D再構成モデルが提案されました。理論的にテレセントリック光路の非理想性の原因を分析し、撮像深度に関連するシステム校正パラメータモデルを構築し、光路の非理想性による測定誤差を補償します。焦点面の校正パラメータを基に、管理変数法と最小二乗法アルゴリズムにより、放射歪み係数と撮像深度の間の多項式数学表現を確立しました。ランダムサンプリングコンセンサスアルゴリズムで位相ノイズを除去し、多項式モデルに基づく位相-深度マッピング関係を構築しました。3D再構成時には、絶対位相で決定された深度情報に基づき放射歪み係数を補正し、高精度の横方向寸法再構築を実現します。キャリブレーションプレートおよび標準球実験では、システムパラメータ補正前後で測定された線分の測定誤差が28.8μmから4.8μmに、標準球の直径測定誤差が35.2μmから8.1μmに低減し、提案手法の有効性と必要性が検証されました。本手法はテレセントリック光路システムの精密測定に有効なパラメータ補正手法を提供し、テレセントリック3D測定技術を豊富にします。

テレセントリックイメージング;3Dイメージング;精密測定;ストライプ投影輪郭法