[發明專利]物體的三維信息獲取方法及裝置

有效

• 申請號: 202110244233.6
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113028989B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 蘇州天準軟件有限公司;蘇州天準科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/25
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

1.一種物體的三維信息獲取方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1，對待測量物體投射相移條紋圖和格雷碼條紋圖，以由待測量物體對所述相移條紋圖和所述格雷碼條紋圖進行調制；

步驟S2，捕捉經所述待測量物體調制后的所述相移條紋圖和所述格雷碼條紋圖；

步驟S3，對捕捉到的經調制后的所述相移條紋圖進行解碼，得到相位圖，對捕捉到的經調制后的所述格雷碼條紋圖進行解碼，得到格雷碼碼值圖，其中，所述相位圖中的像素點的位置與所述格雷碼碼值圖中的像素點的位置一一對應；

步驟S4，將所述相位圖以及所述格雷碼碼值圖中的像素點分類為第一像素點或第二像素點，所述第一像素點位于所述格雷碼碼值圖的非邊緣區域、所述格雷碼碼值圖的跳邊沿區域或所述相位圖的跳邊沿區域，所述第二像素點為所述格雷碼碼值圖或所述相位圖中除了所述第一像素點外的其他像素點；

步驟S5，根據所述第一像素點在所述格雷碼碼值圖中的數值確定第一像素點的相位階數，通過空域的信息對所述第二像素點進行矯正得到第二像素點的相位階數，根據所述第一像素點和所述第二像素點的相位階數得到相位階數圖，根據所述相位階數圖解析所述相位圖，從而得到解包相位圖；

步驟S6，通過所述解包相位圖，獲取待測量物體的三維信息。

2.根據權利要求1所述的物體的三維信息獲取方法，其特征在于，所述步驟S5中：所述第二像素點的相位階數為所述第二像素點的前一個像素點的相位階數，

即所述第一像素點的相位階數k(x,y)＝G(x,y)，所述第二像素點的相位階數k(x,y)＝k(x-1,y)，

其中，G(x,y)為所述格雷碼碼值圖坐標為(x,y)的像素點的格雷碼碼值，k(x,y)為坐標為(x,y)的像素點的相位階數，k(x-1,y)為坐標為(x-1,y)的像素點的相位階數。

3.根據權利要求2所述的物體的三維信息獲取方法，其特征在于，所述步驟S3中：

根據|G(x,y)-k(x-1,y)|1，判斷出此像素點位于所述格雷碼碼值圖的跳邊沿區域，即為第一像素點；

根據判斷出此像素點位于所述相位圖的跳邊沿區域，即為第一像素點，

其中，為所述相位圖中坐標為(x,y)的像素點的相位值，為所述相位圖中坐標為(x-1,y)的像素點的相位值，T為相應噪聲閾值。

4.根據權利要求3所述的物體的三維信息獲取方法，其特征在于，T＝π。

5.根據權利要求4所述的物體的三維信息獲取方法，其特征在于，所述步驟S5中：

解包相位圖中像素點的相位值

6.根據權利要求1所述的物體的三維信息獲取方法，其特征在于，所述步驟S1中，通過數字光處理方式進行投射所述相移條紋圖和所述格雷碼條紋圖。

7.根據權利要求6所述的物體的三維信息獲取方法，其特征在于，

所述相移條紋圖由四步相移法生成，所述格雷碼條紋圖與所述相移條紋圖相對應。

8.根據權利要求7所述的物體的三維信息獲取方法，其特征在于，所述相移條紋圖為正弦相移條紋圖。

9.根據權利要求8所述的物體的三維信息獲取方法，其特征在于，所述步驟S2中對所述相移條紋圖進行解碼，得到所述相位圖包括：

對所述相移條紋圖通過反正切函數進行解碼，得到所述相位圖。

10.一種物體的三維信息獲取裝置，其特征在于，包括：

投射模塊，所述投射模塊用于對待測量物體投射相移條紋圖和格雷碼條紋圖，以由待測量物體對所述相移條紋圖和所述格雷碼條紋圖進行調制；

捕捉模塊，所述捕捉模塊用于捕捉經所述待測量物體調制后的所述相移條紋圖和所述格雷碼條紋圖；

處理模塊，所述處理模塊用于對捕捉到的經調制后的所述相移條紋圖進行解碼，得到相位圖，對捕捉到的經調制后的所述格雷碼條紋圖進行解碼，得到格雷碼碼值圖，其中，所述相位圖中的像素點的位置與所述格雷碼碼值圖中的像素點的位置一一對應；

分類模塊，所述分類模塊用于將所述相位圖以及所述格雷碼碼值圖中的像素點分類為第一像素點或第二像素點，所述第一像素點位于所述格雷碼碼值圖的非邊緣區域、格雷碼碼值圖的跳邊沿區域或所述相位圖的跳邊沿區域，所述第二像素點為所述格雷碼碼值圖或所述相位圖中除了所述第一像素點外的其他像素點；

解析模塊，所述解析模塊用于根據所述第一像素點在所述格雷碼碼值圖中的數值確定第一像素點的相位階數，通過空域的信息對所述第二像素點進行矯正得到第二像素點的相位階數，根據所述第一像素點和所述第二像素點的相位階數得到相位階數圖，根據所述相位階數圖解析所述相位圖，從而得到解包相位圖；

獲取模塊，所述獲取模塊用于通過所述解包相位圖，獲取待測量物體的三維信息。