[發(fā)明專利]基于彩色結構光的多源時序分層編碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810383445.0
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108683918B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設計）人: 張超;韓成;楊帆;蔣振剛;李華;丁瑩;胡漢平;權巍;薛耀紅
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: H04N19/186
• 分類號: H04N19/186;H04N19/30
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王薇

1.基于彩色結構光的多源時序分層編碼方法，其特征在于，對于彩色編碼結構光圖案，其利用的顏色碼信息值(R,G,B)，即顏色三通道信息值，分別為：紅色顏色碼對應的編碼值(R,G,B)＝(255,0,0)，綠色顏色碼對應的編碼值(R,G,B)＝(0,255,0)，藍色顏色碼對應的編碼值(R,G,B)＝(0,0,255)，青色顏色碼對應的編碼值(R,G,B)＝(0,255,255)，品紅色顏色碼對應的編碼值(R,G,B)＝(255,0,255)，黃色顏色碼對應的編碼值(R,G,B)＝(255,255,0)，白色顏色碼對應的編碼值(R,G,B)＝(255,255，255)；

具體的步驟如下：

步驟1、利用計算機對各個顏色碼信息值進行序號設定，也即是對紅色、綠色、藍色、青色、品紅色、黃色、白色、黑色顏色碼的序號分別設定為1、2、3、4、5、6、7、8；

步驟2、利用De Burijng的偽隨機特性和顏色碼序號1、2、3、4、5、6、7，通過計算機生成一幅7元3級的彩色結構光條紋編碼圖像Pic_col，其中生成的彩色條紋結構光圖案的背景色為黑色信息值，其中彩色條紋的寬度值設定為4個像素，而相鄰條紋之間的間隔為2個像素，生成的彩色結構光條紋編碼圖像Pic_col的分辨率為N×M(N＝1024pixel，M＝768pixel)；

步驟3、對步驟2中生成的彩色結構光條紋編碼圖像Pic_col中所有像素點按照從上到下，從左到右的順序存儲在矩陣PM中，其中PM的大小為N行，M列，而對應第i行，第j列矩陣值PM(i，j)，其中i＝1,2,…N，j＝1,2…M；其存儲的信息值為該編碼條紋的顏色碼的R通道、G通道、B通道信息值分別為sr(i，j)、sg(i，j)、sb(i，j)，即PM(i，j)＝(R,G，B)＝(sr(i,j),sg(i,j),sb(i,j))分別對應于(R，G，B)三顏色通道中的值；

步驟4、對矩陣PM進行歸一化處理得到矩陣NorM，也就是利用公式

NorM(i，j)＝PM(i，j)/(3*255)

NorM(i，j)＝(sr(i,j)+sg(i,j)+sb(i,j))/(3*255)

其中，i＝1,2,…N，j＝1,2…M；通過歸一化處理后矩陣NorM中的元素信息值只包含‘0’和‘1’，其存儲的信息值為該編碼條紋的顏色碼的R通道、G通道、B通道信息值分別為nr(i，j)、ng(i，j)、nb(i，j)，即NorM(i，j)＝(nr(i,j),ng(i,j),nb(i,j))；也即是矩陣PM中的紅色、綠色、藍色、青色、品紅色、黃色、白色的顏色碼在矩陣NorM中對應的編碼值分布為(1,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)、(0,1,1)、(1,0,1)、(1,0,0)、(1,1，1)；

步驟5、對矩陣NorM中的元素信息值進行多源時序分層編碼處理，也即是在分層編碼過程中用黑色碼元表示‘0’和白色碼元表示‘1’，則可利用矩陣NorM生成三個時序黑、白碼元構成的編碼圖像； 也就是當nr(i,j)＝0時，其生成的第一層編碼圖像在(i，j)位置為黑色，而當nr(i,j)＝1時，其生成的第一層編碼圖像在(i，j)位置為白色；同理，當ng(i,j)＝0時，其生成的第二層編碼圖像在(i，j)位置為黑色，而當ng(i,j)＝1時，其生成的第二層編碼圖像在(i，j)位置為白色；同理，當nb(i,j)＝0時，其生成的第三層編碼圖像在(i，j)位置為黑色，而當nb(i,j)＝1時，其生成的第三層編碼圖像在(i，j)位置為白色；

步驟6、通過步驟5即可對生成的彩色結構光條紋編碼圖像Pic_col產生對應的三幅分層編碼圖像分別為Pic_Fir、Pic_Sec、Pic_Thi；為了能夠便于后期快速解碼，對矩陣PM(i，j)進行色彩全白化處理，也即是當sr(i,j)＝255或者sg(i,j)＝255或者sb(i,j)＝255時，對(i,j)位置的顏色碼值賦值為白色碼信息值(255,255,255)，從而得到一幅白色條紋圖像Pic_White，其為了能夠對后期解碼過程進行快速顏色碼信息值恢復定位使用；

通過上述過程，即可對一幅彩色編碼結構光條紋圖像進行多源時序分層編碼處理得到Pic_Fir、Pic_Sec、Pic_Thi和Pic_White。