[發明專利]應用于織物疵點在線檢測的RGBPSP彩色三維重建方法

無效

• 申請號: 201210102442.8
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102661724A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 宋麗梅;楊燕罡;董虓霄;張亮;陳昌曼
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;G01N21/88;G06T7/00
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1.一種應用于織物疵點在線三維檢測的RGBPSP(Red?Green?Blue?Phase?Shift?Profilometry)彩色三維重建方法，該方法可以應用到如下的硬件系統中：

用于投射光信號的彩色光源投射裝置，彩色光源投射裝置個數為1個；

用于精度控制、圖像采集和數據處理的計算機一臺；

用于采集圖像的彩色攝像機，圖像分辨率為W×H，彩色攝像機個數為1個；

用于放置所述的彩色光源投射裝置和所述的彩色攝像機的掃描平臺一套；

用于采集確定測量基準的參考平面；

所述的RGBPSP彩色三維重建方法，其特征是，包括下列步驟：

步驟1：利用攝像機標定方法，對三維重建系統進行標定，確定圖像在X軸方向相鄰像素點的距離值R_x；圖像在Y軸方向相鄰像素點的距離值R_y；彩色攝像機與參考平面的距離L；光信號的頻率f；彩色攝像機與彩色光源投射裝置的距離D；

步驟2：在彩色光源投射裝置的RGB三個通道中，在R通道中投射I_R(x，y)光信號，在G通道中，投射I_G(x，y)光信號，在B通道中，投射I_B(x，y)光信號；RGB三通道合成后為一副固定不變的彩色光信號；I_R(x，y)、I_G(x，y)和I_B(x，y)的信號分別如公式(1)、公式(2)、和公式(3)所示；三通道投射的波形類型必須相同，既：如果R通道投射正弦波形，那么G和B通道也必須為正弦波形；

I_R(x，y)＝b(x，y)sin(θ(x，y))或I_R(x，y)＝b(x，y)cos(θ(x，y))????(1)

I_G(x，y)＝b(x，y)sin(θ(x，y)+2π/3)或I_G(x，y)＝b(x，y)cos(θ(x，y)+2π/3)????(2)

I_B(x，y)＝b(x，y)sin(θ(x，y)+4π/3)或I_B(x，y)＝b(x，y)cos(θ(x，y)+4π/3)????(3)

其中：b(x，y)為亮度調制信息；

θ(x，y)為被測點的相位信息；

步驟3：假設彩色攝像機實際上每個通道采集到的光亮度信號分別為：R通道采集到的亮度信號為I′_R(x，y)；G通道采集到的亮度信號為I′_G(x，y)；B通道采集到的亮度信號為I′_B(x，y)；利用每個通道實際采集到的亮度信號，計算彩色圖像中整幅圖像三個通道的平均亮度值，G通道的平均亮度Ave_G(y)、R通道的平均亮度Ave_R(y)以及B通道平均亮度Ave_B(y)如公式(4)所示；

AveG=Σx=0WΣy=0HIG′(x,y)W×H]]>AveR=Σx=0WΣy=0HIR′(x,y)W×H]]>AveB=Σx=0WΣy=0HIB′(x,y)W×H---(4)]]>

步驟4：利用公式(5)進行修正后的相位值θ(x，y)計算；

θ(x,y)=arctan(3(IR′(x,y)×AveGAveR-IB′(x,y)×AveGAveB)2IG′(x,y)-IR′(x,y)×AveGAveR-IB′(x,y)×AveGAveB)---(5)]]>

步驟5：利用公式(6)，計算被測空間圖像上任意點(x，y)點的三維坐標(X，Y，Z)；

X=x×RxY=y×RyZ=θ(x,y)×L2πfD+θ(x,y)---(6)]]>

求解出來的所有點的三維坐標數據即為被測物體的三維形貌信息，運算結束。