[發(fā)明專利]基于彩色結(jié)構(gòu)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(shè)計）人: 張超;韓成;楊帆;蔣振剛;李華;丁瑩;胡漢平;權(quán)巍;薛耀紅
• 申請（專利權(quán)）人: 長春理工大學(xué)
• 主分類號: H04N19/186
• 分類號: H04N19/186;H04N19/30
• 代理公司: 吉林長春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 王薇

本發(fā)明涉及一種基于彩色結(jié)構(gòu)光的多源時序分層編碼方法，其特征在于，對于彩色編碼結(jié)構(gòu)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(yīng)的編碼值（R,G,B）=（255,0,0），綠色顏色碼對應(yīng)的編碼值（R,G,B）=（0,255,0），藍(lán)色顏色碼對應(yīng)的編碼值（R,G,B）=（0,0,255），青色顏色碼對應(yīng)的編碼值（R,G,B）=（0,255,255），品紅色顏色碼對應(yīng)的編碼值（R,G,B）=（255,0,255），黃色顏色碼對應(yīng)的編碼值（R,G,B）=（255,255,0），白色顏色碼對應(yīng)的編碼值（R,G,B）=（255,255，255）;避免彩色紋理色彩信息對彩色結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生干擾。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于彩色結(jié)構(gòu)光的多源時序分層編碼方法，屬于計算機(jī)視覺技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在結(jié)構(gòu)光三維重建技術(shù)研究中，為了提高三維重建的精度和效率，結(jié)構(gòu)光的編碼方式從多幅格雷相移編碼方法過渡到單幅彩色編碼方法，而單幅彩色編碼方法其通過利用顏色碼的豐富信息進(jìn)行碼值唯一性設(shè)定。然而單幅彩色編碼結(jié)構(gòu)光方法通常應(yīng)用在待測物體為淺色或者白色物體，如果待測物體的表面紋理顏色比較豐富時，會對彩色編碼顏色碼值產(chǎn)生色彩信息干擾，因此在后期解碼過程中，出現(xiàn)嚴(yán)重重建偏差。為了避免待測物體紋理色彩信息產(chǎn)生顏色串?dāng)_，可通過利用激光方式進(jìn)行三維重建，但是激光模式會產(chǎn)生較高熱量，會對待測物體表面產(chǎn)生某種程度上的損壞。

隨著待重建物體的復(fù)雜性，結(jié)構(gòu)光三維重建不再局限于淺色物體，為此王露陽等人提出了基于互補色編碼條紋投影的三維形貌測量方法，其通過利用投影互補碼光柵并以其相對大小關(guān)系不變性的原理進(jìn)行解碼；而麻珂等人提出了三維面形測量中減小物體彩色紋理影響的新方法，通過事先進(jìn)行標(biāo)定白板的顏色響應(yīng)，來近似獲取待重建物體紋理表面的色彩信息減小影響，在進(jìn)行色彩標(biāo)定時僅僅使用三幅基色圖，計算結(jié)果不夠精確。而車建強(qiáng)等人則提出了利用提出了一種面向雙目立體匹配的彩色編碼方法，其通過利用三原色色彩空間模型和光譜原理對色彩信息進(jìn)行顏色碼編碼，并對色彩標(biāo)定方法進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)來消除背景色彩的影響。雖然上述方法能夠在一定程度上減少待測物體紋理色彩對顏色碼產(chǎn)生的干擾問題，但是或多或少涉及到前期對投影儀和相機(jī)顏色通道的預(yù)標(biāo)定問題，針對預(yù)標(biāo)定過程會存在著各種外界因素的干擾，同時也涉及到輔助投影圖像。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決待重建物體的紋理色彩信息對彩色編碼結(jié)構(gòu)光的顏色碼信息產(chǎn)生干擾，本發(fā)明的目的在于提供一種基于彩色結(jié)構(gòu)光的多源時序分層編碼方法，其利用計算機(jī)生成一幅彩色編碼結(jié)構(gòu)光圖案，接著對彩色編碼結(jié)構(gòu)光圖案中的各個顏色碼信息值進(jìn)行分層編碼處理，得到具有一定時序的多幅黑白圖案，這些黑白圖案按照分層時序組合后能夠生成對應(yīng)的彩色編碼結(jié)構(gòu)光圖案。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：基于彩色結(jié)構(gòu)光的多源時序分層編碼方法，其特征在于，對于彩色編碼結(jié)構(gòu)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(yīng)的編碼值(R,G,B)＝(255,0,0)，綠色顏色碼對應(yīng)的編碼值(R,G,B)＝(0,255,0)，藍(lán)色顏色碼對應(yīng)的編碼值(R,G,B)＝(0,0,255)，青色顏色碼對應(yīng)的編碼值(R,G,B)＝(0,255,255)，品紅色顏色碼對應(yīng)的編碼值(R,G,B)＝(255,0,255)，黃色顏色碼對應(yīng)的編碼值(R,G,B)＝(255,255,0)，白色顏色碼對應(yīng)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(jī)對各個顏色碼信息值進(jìn)行序號設(shè)定，也即是對紅色、綠色、藍(lán)色、青色、品紅色、黃色、白色、黑色顏色碼的序號分別設(shè)定為1、2、3、4、5、6、7、8；