基於絕對相位恢復的四步相移方法
2024-03-22 14:00:05 1
專利名稱：基於絕對相位恢復的四步相移方法
技術領域：
基於絕對相位恢復的四步相移方法，涉及計算機視覺測量領域，屬於三維測量方法和儀器技術領域，尤其涉及光學三維測量系統的結構光編碼技術和絕對相位獲取技術。
背景技術：
基於光學的非接觸式三維物體形貌測量技術得到了長足的發展，該技術已經廣泛應用於產品設計與製造、質量檢測與控制、機器人視覺等領域。另外，隨著數字投影技術的進步，基於數字投影設備的結構光三維測量技術得到快速的擴展，在整個光學三維測量技術領域中佔據越來越重要的地位。該方法首先利用計算機生成光柵編碼條紋圖像；再使用數字投影設備投射光柵編碼條紋圖像；最後採集光柵條紋圖像並進行編碼求解和三維測量。基於絕對相位標識進行相位編碼方法主要分為兩類
一類方法是在投射圖像時增加一幅標識圖案，如線條，通過對採集的圖像處理獲得線條的位置，再根據該位置規定的絕對相位解其它的相位。這種方法比較簡單，但增加了投射的成本和圖像的數目。另一類方法是將標識圖案直接包含於用於求解相位的某一幅圖像中。標識圖案可以是十字線(Song Zhang and Shing-Tung Yau. High-resolution，real-time 3D absolute coordinate measurement based on a phase-shifting method， Opt Express 2006)、點等。這些方法都同時遇到兩個難題標識圖案的提取和被標識圖案覆蓋的相位恢復。由於採用的十字線和標識點所含的信息較少，提取時十分困難，採用了對調製度進行伽馬映射等方法，增加了處理過程，且易受圖像質量的影響。Shaoyan Gai, Feipeng Da提出在正弦編碼圖案中對一條或多條條紋引入比例因子，採集投射的圖像後先去背景，再根據灰度計算該因子的值，並進行二值化(0或1)，據此得出被標記過的條紋位置。然而，該方法要求圖像質量高，易受噪聲的影響。
發明內容
針對現有方法投射圖像多、絕對相位位置提取難、對圖像質量要求高、易受噪聲影響和的缺點，本發明提出了一種包含絕對相位信息更強的結構光形式，只需四幅圖像，採用解調製度的方法簡單地得到絕對相位圖案的位置，對圖像質量要求不高，對噪聲不敏感，且避免了對被覆蓋相位的恢復操作。一種基於絕對相位恢復的四步相移方法，其特徵在於由以下步驟組成 步驟1、計算機生成光柵編碼條紋圖像
權利要求
1. 一種基於絕對相位恢復的四步相移方法，其特徵在於由以下步驟組成步驟1、計算機生成光柵編碼條紋圖像通過程序編制生成四幅正弦編碼條紋圖像，圖像的光強分布滿足式(1)- ),
2. 一種基於絕對相位恢復的四步相移方法，其特徵在於由以下步驟組成 步驟1、計算機生成光柵編碼條紋圖像通過程序編制生成四幅正弦編碼條紋圖像，圖像的光強分布滿足式(1；3)_(16)，
全文摘要
一種基於絕對相位恢復的四步相移方法，屬三維測量技術領域。由以下步驟組成計算機生成隱含有絕對相位標識的光柵編碼條紋圖像；編碼條紋圖案的投射和被測物體圖像的採集；根據調製度信息區分絕對相位標識；在標識區域內外分別使用不同的相位求解方法解相位。本方法相對其他的相位求解方法，相位的求解不需要單獨投射附加的絕對相位標識圖像，所需圖像數量較少；相位求解的方法對絕對相位標識區域邊界要求不嚴格，獲取正確的絕對相位穩定性好；隱含的絕對相位標識特徵明顯，對比度較強，便於提取，而且其形式不受限制，滿足不同的應用需求。
文檔編號G01B11/25GK102155924SQ20101059231
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者吳勇輝, 崔海華, 廖文和, 戴寧, 程筱勝 申請人:南京航空航天大學