[發明專利]獲取格雷碼結構光圖像的方法、系統、裝置

有效

• 申請號: 201910988331.3
• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN110766767B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 譚杰;吳科;夏海倫
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06T9/00
• 分類號: G06T9/00;G06T17/00;G01B11/25
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

1.一種獲取格雷碼結構光圖像的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟S100，獲取待重建物體的正相光柵圖像V、反相光柵圖像V、分別為待重建物體在正相模板、反相模板投影下的光柵圖像；所述正相模板為基于預設的最大光柵條紋數，通過格雷碼生成算法獲取的光柵模板；所述反相模版為與所述正相模板灰度值相反的光柵模板；

步驟S200，分別將V、轉化為灰度圖，得到正相光柵灰度圖像M、反相光柵灰度圖像并基于M、相同位置像素的灰度值構建與V大小相等的二值化圖像矩陣；

步驟S300，基于所述圖像矩陣的值，依次選取V和相對應位置像素的RGB值，構建與V大小相等的全亮圖像I、全暗圖像根據編碼值及所述編碼值對應的區域，構建與V大小相等的編碼圖譜；所述編碼值為所述圖像矩陣中相鄰元素的值變化的次數和；

其中，編碼圖譜的構建方法為：

遍歷所述圖像矩陣，若所述圖像矩陣中的值從0變為1或從1變為0，則所述編碼值加1，并獲取所述編碼值對應的區域；所述編碼值對應的區域為與M中對應位置像素灰度值相差不超過10且相互聯通的像素區域；

根據編碼值及所述編碼值對應的區域，構建與V大小相等的編碼圖譜；

若所述編碼圖譜中最大編碼值大于n-1，對編碼值對應的區域從小到大進行排序，依次去除小的區域，并重新獲取各個區域的編碼值，直至所述最大編碼值為n-1；n為光柵模板的最大級數；

步驟S400，基于所述最大光柵條紋數，獲取光柵模板的最大級數；遍歷光柵模板的級數，分別根據當前光柵模板的級數、所述光柵模板的最大級數、所述編碼圖譜的編碼值，獲取所述當前光柵模板對應光柵圖像的子區域；并根據所述編碼圖譜的編碼值，選取I、相對應區域的圖像填充所述子區域，獲取當前光柵模板對應的正相光柵圖像、反相光柵圖像；

“獲取所述當前光柵模板對應光柵圖像的子區域”，其方法為：

其中，R為當前光柵模板對應光柵圖像的子區域，k為當前光柵模板的級數，n為光柵模板的最大級數，s為編碼圖譜的編碼值；

“獲取當前光柵模板對應的正相光柵圖像、反相光柵圖像”，其方法為：

定義與V大小相等的當前光柵模板對應的正相光柵圖像、反相光柵圖像；

若所述編碼圖譜的編碼值為偶數時，選取I相對應區域的圖像填充所述正相光柵圖像對應的子區域，選取相對應區域的圖像填充所述反相光柵圖像對應的子區域；

若所述編碼圖譜的編碼值為奇數時，選取相對應區域的圖像填充所述正相光柵圖像對應的子區域，選取I相對應區域的圖像填充所述反相光柵圖像對應的子區域。

2.根據權利要求1所述的獲取格雷碼結構光圖像的方法，其特征在于，步驟S200中“基于M、相同位置像素的灰度值構建與V大小相等的二值化圖像矩陣”，其方法為：定義與V大小相等的圖像矩陣，對比M、相同位置像素的灰度值，若M大于所述圖像矩陣相對應的位置記為1，否則記為0。

3.根據權利要求1所述的獲取格雷碼結構光圖像的方法，其特征在于，步驟S300中“依次選取V和相對應位置像素的RGB值，構建與V大小相等的全亮圖像I、全暗圖像其方法為：

定義與V大小相等的全亮圖像I、全暗圖像

遍歷所述圖像矩陣，若所述圖像矩陣在當前位置取值為1，則I選取V相對應位置像素的RGB值進行填充，選取相對應位置像素的RGB值進行填充；否則選取V相對應位置像素的RGB值進行填充，I選取相對應位置像素的RGB值進行填充。