[發明專利]調制三維編碼于周期邊緣的三維測量方法及系統

有效

• 申請號: 202111567230.2
• 申請日: 2021-12-20
• 公開（公告）號: CN114252026B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 高健;鄭卓鋆;張攬宇;鄧海祥;陳云;陳新
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 劉羽波;陳嘉琦

1.一種調制三維編碼于周期邊緣的三維測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟A：根據相位的級次總數和三維編碼的組成規則，將級次總數轉化為三維編碼，將三維編碼調制于周期邊緣；

步驟B：根據N步相移法生成N幅調制三維編碼于周期邊緣的正弦條紋圖案，N表示正弦條紋圖案的數量；

步驟C：投影生成N幅正弦條紋圖案到待測物體表面，采集待測物體表面變形的N幅正弦條紋圖案；

步驟D：根據N步相移法對所采集的N幅正弦條紋圖案求解包裹相位和均值強度；

步驟E：根據周期邊緣的均值強度與鄰域不同的特征，對均值強度使用邊緣提取法提取所有的邊緣坐標；

步驟F：利用左右邊緣的三維編碼，確定包裹相位的每個像素的條紋級次，逐像素解包裹得到絕對相位；

步驟G：根據三角測距重建三維點云，建成待測物體的三維模型。

2.根據權利要求1所述一種調制三維編碼于周期邊緣的三維測量方法，其特征在于：

在所述步驟A中，包括：

所投影的N幅正弦條紋圖案中，每個周期邊緣的像素對應有N個值，每個值為0或255，從N個值中確定離群值；

根據離群值確定周期邊緣碼值序列的類型，離群值在周期邊緣碼值序列中的位置即為離群值序號。

3.根據權利要求2所述一種調制三維編碼于周期邊緣的三維測量方法，其特征在于：

當離群值為0時，所在周期邊緣的類型為1型，當離群值為1時，所在周期邊緣的類型為0型；

固定相鄰的周期邊緣碼值序列為不同，則像素的左右兩個周期邊緣的組合類型為0型和1型，或1型和0型；

其中，1型的離群值序號用于表示在周期邊緣碼值序列中的位置，共N種；

0型的離群值序號用于表示進制，對應有N進制；

N種離群值序號對應進行了N次N進制，即N²，則三維編碼的組成方式將周期邊緣分成了2N²種類型。

4.根據權利要求1所述一種調制三維編碼于周期邊緣的三維測量方法，其特征在于：

在所述步驟B中，根據N步相移法生成N幅調制三維編碼于周期邊緣的正弦條紋圖案，包括：

根據公式一至公式五依次表示所投影的正弦條紋圖案、條紋級次、周期邊緣碼值序列的類型、離群值序號和周期邊緣碼值；

D(u，v)＝mod[k(u，v)，2]--公式三；

其中：

I_n表示在所生成的正弦條紋圖案中，投影的第n張正弦條紋圖案，n＝0，1，2，3，...N-1；

(u，v)表示投影的圖案的像素坐標，u為橫坐標，v為縱坐標；

表示包裹相位；

A表示均值強度；

B表示調制強度；

N表示投影的圖案數量總數；

m_n表示周期邊緣碼值序列，有0或255的數值組成，n表示周期邊緣碼值在序列中的排號；

k(u，v)表示(u，v)下對應的條紋級次；

表示向下取整函數，u表示橫坐標，p表示單周期的條紋的像素數量；

0(u，v)表示周期邊緣碼值序列的離群值序號；

D(u，v)表示周期邊緣碼值序列的類型；

m_n(u，v)表示周期邊緣碼值。