[發明專利]一種高頻二值條紋的三維掃描方法有效
| 申請號： | 201510048542.0 | 申請日： | 2015-01-30 |
| 公開（公告）號： | CN104677308B | 公開（公告）日： | 2017-08-29 |
| 發明（設計）人： | 宋展;程志全 | 申請（專利權）人： | 宋展 |
| 主分類號： | G01B11/25 | 分類號： | G01B11/25 |
| 代理公司： | 湖南省國防科技工業局專利中心43102 | 代理人： | 馮青 |
| 地址： | 410013 湖南省*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 高頻 條紋 三維 掃描 方法 | ||
1.一種高頻二值條紋的三維掃描方法，其特征在于，
首先，采用結構光3D掃描，獲取投影儀及相機的內外部參數，進行全局對比度估測；
然后，基于二值位移條紋邊緣的亞像素定位及進行高頻二值條紋局部編碼，
最后，局部周期混淆的消除和三維重建，該步驟具體包括：
(1)投射白色及黑色圖案，用于全局對比度估測；
(2)投射二值位移條紋圖案，生成反相位位移圖像，并在圖像中進行二值位移條紋的邊緣定位及高頻二值條紋局部編碼；
(3)投射二值格雷碼圖案，并生成反相位格雷碼圖像，消除二值條紋編碼的局部周期混淆；
(4)完成全局解碼，并對具有唯一編碼值的邊緣點進行三維重建。
2.根據權利要求1所述的一種高頻二值條紋的三維掃描方法，其特征在于，所述全局對比度估測，具體過程為：
首先投射全白Iw和全黑IB圖案，在相機獲取的圖像中，通過2張圖像差分計算圖像整體對比度，得到對比度圖像IC，
針對圖像IC并設置2個閾值T1和T2，通過2個閾值的設定，生成一個二值的模板圖像IT，其中IT中為1的區域表示曝光和對比度較為良好的區域，為0則表示對比度較低或者存在過曝光的區域。
3.根據權利要求1所述的一種高頻二值條紋的三維掃描方法，其特征在于，所述高頻二值條紋局部編碼，具體過程為：
采用周期為P的二值條紋，將該條紋圖像位移P/2次，則投影機中每個像素都會經歷一次從黑色到白色或者從白色到黑色的狀態變化，需要投影機投射四張圖案IS1-4，
在實際掃描過程中，采用反相二值位移條紋的方法，在原有四次位移的基礎上再位移4次，每次1個像素，需要投影機再投射4張圖案IS5-8，總計需要8張條紋位移圖案，
為減少所需的位移條紋圖像數量，提高掃描速度，采用虛擬反相圖的方法，
所謂虛擬反相圖即通過IS1-4，Iw，IB的計算，得到IS5-8，通過分析，發現IS5＝Iw-IS1+IB，同理其他3張虛擬反相圖也計算出來，這樣，不需要投射額外的四張圖案即可得到8張條紋位移圖案；其中：Iw為全白圖案，IB為全黑圖案，IS為投影圖案；
同理，IS中圖像兩兩相減后，賦予圖像中每個邊緣點位置一個編碼值，即從0-7的編碼值，此時，圖像中將存在128個這樣的從0-7的局部編碼區域。
4.根據權利要求1所述的一種高頻二值條紋的三維掃描方法，其特征在于，所述基于二值位移條紋邊緣的亞像素定位，具體過程為：
分兩個步驟：1)首先將兩幅待處理圖像：IS1和IS5與黑色圖像IB做差，以減少物體本身顏色和紋理的影響，使得IS1和IS5圖像中白色條紋和黑色條紋內部的亮度分布更為均勻，使得邊緣清晰度和圖像整體對比度有所提升；其中：IS1為第1張投影圖案，IS5為第5張投影圖案；
2)使用正弦函數對一個周期內的條紋進行擬合處理，以IS1和IS5為例，其存在半個周期的理論位移，因此擬合后的2個正弦函數同樣存在半個周期的位移。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于宋展，未經宋展許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201510048542.0/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
