[發明專利]一種物體顏色及三維輪廓的快速測量方法

無效

• 申請號: 201110092225.0
• 申請日: 2011-04-13
• 公開（公告）號: CN102243103A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 李兵;劉丙才;蔣莊德;姜濤;李寶鵬
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01J3/46
• 分類號: G01J3/46;G01B11/25
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種物體顏色及三維輪廓的快速測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，建立彩色物體的反射模型，假設紅、綠、藍三個顏色分量的強度分別為I_R、I_G和I_B，編碼投影條紋能夠沿水平方向x或豎直方向y進行編碼，也能夠沿灰度級方向z進行編碼，將編碼投影條紋投影到被測彩色物體上，由此得到了編碼投影條紋和被測物體間的映射關系，即彩色物體的反射模型；

第二步，建立測量編碼條紋，采用彩色條紋的紅、綠、藍三個顏色分量實現編碼條紋的三步相移，即紅、綠、藍三種顏色分量的光強分布I_R、I_G和I_B分別為：

公式中：I_m為各分量的最大光強；為各顏色分量在點(x，y)處的初始相位值；

第三步，分離測量信息，將測量編碼條紋投影在被測物體上，然后采用CCD攝像機拍攝，獲得其受物體顏色和高度調制的變形圖像，假設被測物體位于X-Y平面內，其高度信息在Z方向上，當物體的顏色造成編碼條紋改變時，所表現出來的是Z方向R、G、B各個顏色分量灰度級的變化；而由于物體高度的變化會造成編碼條紋在X方向或者Y方向上發生橫向的平移，因此，由于顏色所造成的條紋變化和由于高度所引起的條紋變化位于兩個不同的方向上，據此將兩部分信息分離開來；

第四步，獲取顏色信息，由第三步得到由于物體顏色變化而造成的編碼條紋的變形信息，結合第一步建立反射模型的投影條紋與物體顏色的反射映射關系，依據條紋每一區域所得圖像各個顏色分量的灰度與所投射條紋顏色分量灰度之間的關系，得到被測物體表面每一區域的各個顏色分量的灰度值，即被測物體的顏色三維信息；

第五步，獲取三維輪廓信息，由第三步得到由于物體高度變化而造成的編碼條紋的變形信息，將紅、綠、藍三個顏色分量分開，即為三步相移圖像，然后根據下面三步相移算法的公式獲得其相位信息

公式中：I_R(x，y)、I_G(x，y)、I_B(x，y)分別代表紅、綠、藍各分量在點(x，y)處的光強值，根據相位值與高度信息之間的標定關系，求出物體的三維輪廓信息。