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龙图腾网获悉中国民航大学申请的专利光场散斑成像的飞机表面积冰检测方法、重建系统及设备获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116433573B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211738718.1，技术领域涉及：G06T7/00；该发明授权光场散斑成像的飞机表面积冰检测方法、重建系统及设备是由吴军;刘少禹;祝玉恒;张美妙;袁少博设计研发完成，并于2022-12-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本光场散斑成像的飞机表面积冰检测方法、重建系统及设备在说明书摘要公布了：本发明属于主动式三维重建与光场三维成像技术领域，公开了光场散斑成像的飞机表面积冰检测方法、重建系统及设备。搭建光场散斑测量系统；基于搭建的光场散斑测量系统中的光场相机，进行等效多目相机标定；基于标定后的光场散斑测量系统，进行飞机表面冰层局部形貌恢复；在两个不同位置获取两帧局部点云，根据两帧点云的重复区域特征提取关键点。本发明提供的基于光场散斑成像的飞机表面冰层三维形貌重建方法，可在单相机的模式下能够同时捕捉光线的空间分布和角度分布信息，结合红外散斑投射器采用主动式的三维重建方式并通过点云拼接技术获取整架飞机冰层厚度的分布模型，简化了硬件设备，节约了成本。

本发明授权光场散斑成像的飞机表面积冰检测方法、重建系统及设备在权利要求书中公布了：1.一种光场散斑成像的飞机表面积冰检测方法，其特征在于，该方法包括： S1，搭建光场散斑测量系统； S2，基于搭建的光场散斑测量系统中的光场相机，进行等效多目相机标定； S3，基于标定后的光场散斑测量系统，进行飞机表面冰层局部形貌恢复；在两个不同位置获取两帧局部点云，根据两帧点云的重复区域特征提取关键点，计算两组关键点的三维刚体变换矩阵，获得后一帧点云相对于前一帧点云的初始配准矩阵，通过ICP点云拼接技术对初始配准矩阵的最邻近点进行不断迭代，当误差小于给定阈值时终止迭代，获得配准矩阵； S4，根据帧间的点云拼接，在不同位置下采集整架飞机的图像，将相邻帧点云之间使用拼接方法按拍摄顺序依次进行拼接，恢复出整架飞机冰层厚度的分布模型； 在步骤S3中，所述基于标定后的光场散斑测量系统，进行飞机表面冰层局部形貌恢复具体包括： 在飞机表面投射散斑图案，丰富飞机表面的纹理特征，使纹理特征具有局部唯一性编码，然后提取子孔径图像，再通过去均值的归一化互相关算法匹配同名像素点，在多幅子孔径图像中利用多帧三角化原理，解算超定方程获得飞机表面冰层局部点云； 所述提取子孔径图像采用多目散斑立体匹配方法获得多幅视差图，通过图像块的灰度相似性去匹配对应点，以基准点为中心的周围划定一个窗口子区，再寻找同样大小的子区中灰度相关性最大的中心点，为基准点的对应点数字散斑相关匹配的代价函数为： 其中：fxi,yj为待匹配点，为左图子区图像灰度均值，gx′i,y′j为右图对应点，为右图子区窗口灰度均，Czncc表示通过ZNCC算法计算出的成本代价，m为窗口大小； 在光场等效多目相机模型中，一个空间点会在多个相机中产生投影，在观测值大于2的情况下，将两帧三角化推广至多帧三角化，投影模型为： 其中：x为齐次坐标，Pj为投影矩阵，表示投影矩阵的行向量，uj,vj为第j个投影,Rjtj为第j个位置的旋转矩阵和平移矩阵t；为第j个相机的图像观测点齐次坐标；[x,y,z]为前一帧数据的三维坐标，[x,y,z,1]为后一帧点云的齐次坐标，s表示尺度因子，K表示相机内参矩阵； 采用超定方程的方法求最小二乘解可求解多帧三角化问题，表示为： 其中：表示第i个视角下的位姿转换矩阵的第一行，表示第i个视角下的位姿转换矩阵的第二行，表示第i个视角下的位姿转换矩阵的第三行，表示第n个视角下的位姿转换矩阵的第一行，表示第n个视角下的位姿转换矩阵的第二行，表示第n个视角下的位姿转换矩阵的第三行，P为三维点的齐次坐标，xi,yi表示第i帧的像素坐标； 完成多帧三角化，获得测量系统在一个位姿下的局部点云数据。

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