[發明專利]基于格雷碼濾波器的異常點糾正方法、存儲介質和系統

在審

• 申請號: 202110319934.1
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN112967205A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 黃煜;田乃魯;趙順順;谷孝東;曹葵康;劉明星;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 蘇州天準科技股份有限公司;蘇州天準軟件有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/00
• 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

1.一種基于格雷碼濾波器的異常點糾正方法，其特征在于，方法包括：

步驟1：對拍攝的N張格雷碼圖像進行二值化處理，得到N張格雷碼二值化圖像；

步驟2：濾波處理，對N張格雷碼二值化圖像分別做圖像濾波操作，得到濾波中間圖像；

步驟3：對濾波中間圖像進行二值化處理，得到格雷碼濾波圖像；

步驟4：對N張格雷碼濾波圖像逐像素取值，作為格雷碼編碼序列進行解碼。

2.根據權利要求1所述的異常點糾正方法，其特征在于：在步驟1中，通過格雷碼閾值對格雷碼圖像進行二值化處理，二值化過程逐像素進行，圖像上的每個固定位置像素點都有單獨的一個二值化閾值。

3.根據權利要求2所述的異常點糾正方法，其特征在于：每個像素的二值化閾值通過N步相移圖像取平均值確定，或者通過多投一張格雷碼正反碼圖像取平均值確定。

4.根據權利要求1所述的異常點糾正方法，其特征在于：在步驟2中，格雷碼濾波器定義一個濾波核，通過所述濾波核對格雷碼二值圖像進行卷積，把核內元素卷積后的值相加作為濾波結果輸出，得到濾波中間圖像。

5.根據權利要求4所述的異常點糾正方法，其特征在于：通過所述濾波核對格雷碼二值圖像進行卷積包括以下步驟：

步驟21、自定義一個元素全部為1且核的大小為L*L的濾波核K，如下：

步驟22、通過濾波核K對格雷碼二值圖像I(x,y)進行卷積，得到濾波中間圖像I_temp，

式中，I_temp(x,y)表示濾波中間圖像的每個像素值，其中i,j為從x-L到x+L的正整數。

6.根據權利要求1所述的異常點糾正方法，其特征在于：在步驟3中，對濾波中間圖像進行二值化處理包括以下步驟：

S31、確定二值化閾值threshold，如下：

threshold＝(L*L)/2-1………………………………(7)；

S32、使用二值化閾值threshold對濾波中間圖像I_temp進行二值化處理，得到最終的濾波結果圖像I_filter，如下：

式中，結果為1表示大于該二值化閾值的像素置為白色；結果為0表示小于該二值化閾值的像素置為黑色。

7.根據權利要求6所述的異常點糾正方法，其特征在于：在步驟32采用openCV函數cv::threshold()實現。

8.根據權利要求1所述的異常點糾正方法，其特征在于：在步驟4中，遍歷格雷碼濾波圖像大小，在相同像素位置對N張格雷碼濾波圖像取出像素值，像素值為0或1，得到N個二進制數的格雷碼編碼序列，再通過格雷碼的編解碼對應關系進行解碼，得到單個像素上的相位級次，以此實現包裹相位展開的功能。

9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機指令，其特征在于：所述計算機指令運行時執行權利要求1-8任一項所述方法的步驟。

10.一種基于格雷碼濾波器去除異常點的三維測量系統，其特征在于：所述三維測量系統包括計算機(1)、相機(2)和投影儀(3)，待測物位于相機(2)和投影儀(3)下方，所述計算機(1)與相機(2)和投影儀(3)電訊連接；

所述計算機(1)包括預存儲模塊、中繼存儲模塊、圖像處理模塊和圖像輸出模塊；

其中，在所述預存儲模塊中存儲帶有特征信息的格雷碼二進制條紋圖像和系統參數，并將格雷碼二進制條紋圖像發送給投影儀(3)投影，將系統參數發送給圖像處理模塊；

其中，在所述中繼存儲模塊中存儲由相機(2)采集待測物經投射圖像后的格雷碼圖像；

其中，圖像處理模塊對采集的格雷碼圖像進行圖像數據處理，運行權利要求1-8任一項所述的方法進行點云異常點糾正，并結合系統參數計算三維坐標，形成三維點云；

其中，圖像輸出模塊將圖像處理模塊獲得的三維點云輸出。