[發明專利]基于表面幾何特性的結構光重建顏色校正方法

有效

• 申請號: 200910072496.2
• 申請日: 2009-07-13
• 公開（公告）號: CN101813522A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 吳海濱;于曉洋;王洋
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01J3/46
• 分類號: G01J3/46
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

1.一種基于表面幾何特性的結構光重建顏色校正方法，其特征是：該方法包括步驟：

(1)?利用結構光系統獲取被測表面采樣點的三維數據和顏色數據，依次將每個采樣點作為中心采樣點，根據中心采樣點和其鄰域內多個采樣點的三維數據擬合空間曲面，在空間曲面上過中心采樣點作切面；

(2)?以切面表征被測表面局部幾何特性，針對切面作入射光強分析和反射光強分析，進而計算出中心采樣點的顏色校正系數；所述的入射光強分析為：投影儀投射的光能總量一定，則單位面積上的入射光強與總投射面積成反比，總投射面積與入射距離和入射角有關，在入射角確定的前提下，總投射面積與入射距離的平方成正比，因此入射光強與入射距離的平方成反比；在入射距離確定的前提下，總投射面積與入射角正弦值的平方成反比，因此入射光強與入射角正弦值的平方成正比，據此可計算入射光強校正系數A；所述的反射光強分析為：被測表面反射至攝像機的反射光強符合朗伯(Lambert)模型，據此可計算反射光強校正系數B；

所述的入射距離為中心采樣點與投影儀鏡頭中心之間的距離；入射角為中心采樣點和投影儀鏡頭中心連線與切面的夾角；

(3)?利用各中心采樣點的顏色校正系數校正其顏色數據，中心采樣點的顏色校正系數C由入射光強校正系數A和反射光強校正系數B相乘得出：

式中L₁和L₂表示兩個不同幾何特性的切面1和切面2的入射距離；和表示兩個不同幾何特性的切面1和切面2的入射角；來自于切面1和切面2的反射光線的反射角分別為和；

中心采樣點的顏色數據R,?G,?B值與相應的顏色校正系數相乘，再線性拉伸到[0,?1]之間，得到校正后的顏色數據。

2.根據權利要求1所述的基于表面幾何特性的結構光重建顏色校正方法，其特征是：在第(1)步中，三維數據以空間坐標x,?y,?z存儲；顏色數據以R,?G,?B值存儲。

3.根據權利要求1或2所述的基于表面幾何特性的結構光重建顏色校正方法，其特征是：在第(1)步中，中心采樣點的鄰域為，中心采樣點結合與中心采樣點距離最小的4個采樣點所擬合的空間曲面覆蓋的區域，該空間曲面反映中心采樣點處的局部表面幾何特性。