[發(fā)明專利]測量方法和系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN110926370B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設計）人: 易京亞;趙天光;溫志慶
• 申請（專利權）人: 季華實驗室
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

本發(fā)明實施例提供了一種測量方法和系統(tǒng)。所述測量方法包括：采用標準編碼圖像照射目標物體，所述標準編碼圖像由對應于偽隨機數字矩陣的箭矢符號集編碼，所述偽隨機數字矩陣的基元數為所述箭矢符號集中的箭矢符號的種類數，所述多種箭矢符號分別在同一平面上指向所述基元數個方向；通過所述目標物體的反射，采集所述標準編碼圖像的變形編碼圖像；對所述變形編碼圖像進行解碼，以確定所述目標物體的三維特征。本發(fā)明實施例的方案采用箭矢符號集編碼，由于箭矢符號集中的多種箭矢符號，因此實現了碼簡單且抗噪性強的編碼，在本發(fā)明實施例提供的解碼算法下，實現了準確的符號定位和高效的碼值恢復，算法整體具有更高的魯棒性。

技術領域

本發(fā)明屬于三維測量技術領域，尤其涉及一種測量方法和系統(tǒng)。

背景技術

隨著三維測量技術的發(fā)展，基于面結構光的3D測量技術受到廣泛的應用。結構光3D測量技術是利用光源將預先編碼好的結構光投影至待測物體表面，物體表面的高度變化將造成結構光編碼圖像發(fā)生形變，利用相機拍攝形變的編碼圖案，并對變形編碼圖案進行解調，即可獲得物體的3D數據。根據結構光編碼方式的不同，面結構光技術分為時間編碼、空間編碼、直接編碼。時間編碼需要采集多幅圖片才能進行穩(wěn)定的解碼，直接編碼則容易受到環(huán)境光和噪聲的影響，而空間編碼方式只需要單張圖片即可進行解碼，能夠應用于高速測量場景。

目前常用的空間編碼方式是基于M陣列的空間編碼方式，M陣列是偽隨機陣列在二維上面的擴展。大小為j*i矩陣的M陣列上任意一個特征點的碼值，由其特定大小鄰域網格的碼字共同決定，且在該M陣列中每個特征點碼值都是唯一的，因此能夠實現單幀圖片的快速解碼。M陣列本身是一種偽隨機數字序列按照特定方式所構成的矩陣，實際視覺應用中，利用圖像符號來替代每個數字，從而形成M陣列結構光。而其中圖像符號的選擇決定著后期解碼難易程度和準確性。傳統(tǒng)的圖像字符有涉及顏色編碼的彩色符號編碼，通過增加顏色通道能夠實現更加復雜的編碼，但彩色編碼的顏色值受到物體表面光照因素和顏色影響較大，適用場景有限；因此黑白編碼使用更加廣泛。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種測量方法和系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)符號編碼技術，能夠實現準確的符號定位和高效的碼值恢復。

一方面，提供了一種測量方法，包括：采用標準編碼圖像照射目標物體，所述標準編碼圖像由對應于偽隨機數字矩陣的箭矢符號集編碼，所述偽隨機數字矩陣的基元數為所述箭矢符號集中的箭矢符號的種類數，所述多種箭矢符號分別在同一平面上指向所述基元數個方向；通過所述目標物體的反射，采集所述標準編碼圖像的變形編碼圖像；對所述變形編碼圖像進行解碼，以確定所述目標物體的三維特征。

另一方面，提供了一種測量系統(tǒng)，包括：編解碼裝置，生成標準編碼圖像；投射裝置，采用所述標準編碼圖像照射目標物體，所述標準編碼圖像由對應于偽隨機數字矩陣的箭矢符號集編碼，所述偽隨機數字矩陣的基元數為所述箭矢符號集中的箭矢符號的種類數，所述多種箭矢符號分別在同一平面上指向所述基元數個方向；采集裝置，通過所述目標物體的反射，采集所述標準編碼圖像的變形編碼圖像，其中所述編解碼裝置還用于對所述變形編碼圖像進行解碼，以確定所述目標物體的三維特征。

本發(fā)明實施例的方案采用箭矢符號集編碼，由于箭矢符號集中的多種箭矢符號，因此實現了簡單且抗噪性強的編碼，在本發(fā)明實施例提供的解碼算法下，實現了準確的符號定位和高效的碼值恢復，算法整體具有更高的魯棒性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1A是根據本發(fā)明一個實施例的測量方法的示意性流程圖。

圖1B是根據本發(fā)明另一實施例的箭矢圖示意性實施例。

圖2根據本發(fā)明另一實施例的首行點和首列點，行網格和列網格搜索方式。