[發明專利]一種基于參考圖像的結構光系統解相方法及系統

有效

• 申請號: 201810331568.X
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108613637B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 朱憲偉;徐玉華;周陽
• 申請（專利權）人: 深度創新科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明;洪銘福

1.一種基于參考圖像的結構光系統解相方法，其特征在于，其包括以下步驟：

S1，系統控制結構光系統向一平面場景投射不少于兩幅圖像，其中投射圖像至少包括一幅二值條紋圖A和一幅參考紋理圖B；系統采集上述圖像，分別得到條紋圖C和紋理圖D，并得到所述紋理圖D的編碼圖E；

S2，系統控制結構光系統向待測三維場景投射不少于四幅圖像，其中投射的圖像至少包括三幅相移圖F和一幅所述參考紋理圖B，且所述相移圖F的條紋與所述二值條紋圖A的條紋寬度相同；系統采集各圖像，得到紋理圖G和相移條紋圖I；

S3，求解得到所述相移條紋圖I的相對相位圖；

S4，系統將采集到的紋理圖G與所述紋理圖D進行匹配對齊，確定所述紋理圖G的每個像素(x,y)在紋理圖D上的映射坐標(x′,y′)，進而確定各像素對應的周期數；

S5，系統得到各像素的絕對相位。

2.根據權利要求1所述的基于參考圖像的結構光系統解相方法，其特征在于，所述編碼圖E的每一像素值對應于條紋圖C相同坐標下的條紋編號可表示為；

E(x,y)＝k(k＝1,2,…N)

其中，N為條紋數目，k為條紋周期數。

3.根據權利要求1所述的基于參考圖像的結構光系統解相方法，其特征在于，三幅所述相移條紋圖I可表示為：

其中，I′(x,y)表示平均亮度，I″(x,y)為調制信號的幅度，表示絕對相位。

4.根據權利要求3所述的基于參考圖像的結構光系統解相方法，其特征在于，所述相對相位圖的相對相位可表示為：

其中，相對相位的取值范圍為[-π,π]。

5.根據權利要求4所述的基于參考圖像的結構光系統解相方法，其特征在于，所述各像素對應的周期數可表示為：K(x,y)＝E(x′,y′)。

6.根據權利要求5所述的基于參考圖像的結構光系統解相方法，其特征在于，所述絕對相位可表示為：

7.一種基于參考圖像的結構光系統解相系統，其特征在于，其包括：

投影及圖像采集模塊，用于執行步驟S1，系統控制結構光系統向一平面場景投射不少于兩幅圖像，其中投射圖像至少包括一幅二值條紋圖A和一幅參考紋理圖B；

系統采集上述圖像，分別得到條紋圖C和紋理圖D，并得到所述紋理圖D的編碼圖E；

S2，系統控制結構光系統向待測三維場景投射不少于四幅圖像，其中投射的圖像至少包括三幅相移圖F和一幅所述參考紋理圖B，且所述相移圖F的條紋與所述二值條紋圖A的條紋寬度相同；系統采集各圖像，得到紋理圖G和相移條紋圖I；

相位計算模塊，用于執行步驟S3，求解得到所述相移條紋圖I的相對相位圖；

S4，系統將采集到的紋理圖G與所述紋理圖D進行匹配對齊，確定所述紋理圖G的每個像素(x,y)在紋理圖D上的映射坐標，進而確定各像素對應的周期數；

S5，系統得到各像素的絕對相位。