[發(fā)明專利]一種基于邊緣檢測(cè)的彩色結(jié)構(gòu)光解碼方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410408084.2
• 申請(qǐng)日: 2014-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN104217446A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓成;張超;蔣振剛;趙義武;薛耀紅;楊華民;范靜濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T9/00
• 分類號(hào): G06T9/00;G06T7/00
• 代理公司: 吉林長(zhǎng)春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 王薇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于邊緣檢測(cè)的彩色結(jié)構(gòu)光解碼方法，屬于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在非接觸三維測(cè)量技術(shù)中，視覺三維測(cè)量技術(shù)是獲取物體三維信息的有效技術(shù)手段之一，它無需接觸被測(cè)物體表面，是以三維視覺傳感器所得到的圖形圖像為基礎(chǔ)來恢復(fù)物體的三維形狀，具有速度快、效率高、自動(dòng)化程度高、造價(jià)低等特點(diǎn)。目前，視覺三維測(cè)量技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向包括有結(jié)構(gòu)光、立體圖像、莫爾法、全息法、激光雷達(dá)等方法，其中結(jié)構(gòu)光法具有成本低、分辨率高和速度快等優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)為是實(shí)用性最強(qiáng)的光學(xué)非接觸三維測(cè)量技術(shù)，受到重視并得到應(yīng)用。

在結(jié)構(gòu)光方法中，相比投射點(diǎn)、線光束的結(jié)構(gòu)光掃描法，結(jié)構(gòu)光編碼方法向物體投射編碼圖案，大大提高了測(cè)量速度并解決了掃描法圖案混淆等問題，因此結(jié)構(gòu)光編碼方法以其準(zhǔn)確度高、測(cè)量速度快、成本低等優(yōu)點(diǎn)在三維重構(gòu)、工業(yè)測(cè)量等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。隨著處理彩色圖像的彩色傳感器和硬件價(jià)格變得更容易接受，彩色圖像處理技術(shù)應(yīng)用也日益廣泛。彩色結(jié)構(gòu)光編碼方法是一種空間編碼方式，它用一幅結(jié)構(gòu)光編碼圖像就可以覆蓋整個(gè)空間而得到空間中所有的特征信息，減少了分時(shí)編碼方法中的時(shí)間復(fù)雜性。彩色結(jié)構(gòu)光編碼方法具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、特征信息豐富、解析度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)加工、高速在線檢測(cè)、質(zhì)量控制、CAD/CAM、汽車制造、實(shí)物仿形、服裝加工、鞋模等領(lǐng)域，是反向工程和計(jì)算機(jī)視覺中的重要組成部分。

在以往的研究中，彩色結(jié)構(gòu)光編碼方法多用于空間編碼和直接編碼，而且大多數(shù)都能用于動(dòng)態(tài)物體的測(cè)量，但由于受到CCD攝像機(jī)的顏色保真度及分辨率的影響，很容易受到CCD攝像機(jī)的影響而無法得到真正的實(shí)際效果和精度，不容易找到清晰的、無二義性的對(duì)應(yīng)，對(duì)三維物體的測(cè)量精度不高，很難用于精確物體的測(cè)量。彩色結(jié)構(gòu)光的編碼方法和解碼技術(shù)在結(jié)構(gòu)光的數(shù)據(jù)獲取中起著至關(guān)重要的作用而影響著系統(tǒng)的測(cè)量精度、速度和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

為了更好地從彩色結(jié)構(gòu)光編碼圖像中提出特征點(diǎn)，提高解碼精度，縮短解碼時(shí)間，本發(fā)明提出了一種基于邊緣檢測(cè)的彩色結(jié)構(gòu)光解碼方法。

一種基于邊緣檢測(cè)的彩色結(jié)構(gòu)光解碼方法，由投影機(jī)，投影屏幕，攝像機(jī)，計(jì)算機(jī)，待測(cè)物體組成，其特征在于：投影機(jī)和攝像機(jī)都通過電纜與計(jì)算機(jī)連接，在計(jì)算機(jī)中，使用已經(jīng)授權(quán)專利“一種彩色結(jié)構(gòu)光圖像編碼方法”（授權(quán)號(hào)：ZL201010160418.0）生成一幅彩色結(jié)構(gòu)光編碼圖像，并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)4中；

具體方法按以下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟1、

步驟1.1、共使用八種顏色塊對(duì)彩色結(jié)構(gòu)光編碼圖像進(jìn)行編碼，其中：第一個(gè)顏色塊為紅色，其RGB值分別為255，0，0，用1標(biāo)記此顏色；第二個(gè)顏色塊為綠色，其RGB值分別為0，255，0，用2標(biāo)記此顏色；第三個(gè)顏色塊為藍(lán)色，其RGB值分別為0，0，255，用3標(biāo)記此顏色；第四個(gè)顏色塊為黑色，其RGB值分別為0，0，0，用4標(biāo)記此顏色；第五個(gè)顏色塊為青色，其RGB值分別為0，255，255，用5標(biāo)記此顏色；第六個(gè)顏色塊為品紅色，其RGB值分別為255，0，255，用6標(biāo)記此顏色；第七個(gè)顏色塊為黃色，其RGB值分別為255，255，0，用7標(biāo)記此顏色；第八個(gè)顏色塊為白色，其RGB值分別為255，255，255，用8標(biāo)記此顏色；

步驟1.2、將所述的八種顏色塊分為兩組，一組是由1、2、3、5、6、7六種顏色塊組成，稱為彩色元組；另一組是由4、8兩種顏色塊組成，稱為黑白元組；

步驟1.3、使用黑白元組中的元素組成兩種類型的3×3方形區(qū)域，稱為微區(qū)域；這兩種類型的微區(qū)域均由黑色、白色交替排列形成。在第一種類型中，3×3方形區(qū)域的（1，1）、（1，3）、（2，2）、（3，1）、（3，3）塊為白色，其余塊為黑色,稱為白微區(qū)域；在第二種類型中，每一塊的顏色都與第一種類型中相同位置塊的顏色相反，稱為黑微區(qū)域；

步驟1.4、根據(jù)彩色元組中六種彩色顏色塊的灰度值的不同將彩色元組劃分為兩組，一組是由1、3、6三種彩色顏色元素組成，稱為高值彩色元組，另一組是由2、5、7三種顏色元素所組成，稱為低值彩色元組；