[發明專利]一種高精度雙波段抗干擾3D結構光重構方法

在審

• 申請號: 202210922252.4
• 申請日: 2022-08-02
• 公開（公告）號: CN115294221A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 李鵬杰
• 申請（專利權）人: 賽密特思半導體技術（蘇州）有限公司
• 主分類號: G06T9/00
• 分類號: G06T9/00;G06T7/70;G06T3/00;G06T15/50;G06T17/00
• 代理公司: 北京哌智科創知識產權代理事務所(普通合伙) 11745
• 代理人: 來慶英

1.一種高精度雙波段抗干擾3D結構光重構方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：選擇彩色投影儀，并使紅，藍光的光源波段盡量窄；

步驟二：使用藍紅格雷碼進行投影，選用全格雷碼方法解碼；

步驟三：使用3ccd/cmos數字相機進行圖像采集；

步驟四：通過3ccd相機中R圖和B圖的數據，采用時域編碼獲得每個位置上紅色格雷碼的碼字和藍色格雷碼的碼字；

步驟五：掃描每個位置，通過紅藍格雷碼互逆的校驗得到1次反射點的位置和非1次反射點的位置；

步驟六：對于非1次反射點上的紅藍格雷碼碼字，先搜索R圖中與該點紅色格雷碼碼字相同的1次反射點，如果有，則該非一次反射點位上選用藍色格雷碼碼字，如果沒有，則在B圖中搜索與該點的藍色格雷碼碼字相同的1次反射點，如果有，則該非1次反射點選用紅色格雷碼碼字；

步驟七：如果沒有，則搜索該非1次反射點周邊一次反射點的紅藍格雷碼碼字，根據連續性規則，選擇紅藍格雷碼中最接近的碼字作為最終選擇；

步驟八：按照步驟六和步驟七中的方法處理所有非1次反射點；

步驟九：對處理后的格雷碼碼字，根據系統的標定方法，計算點云數據。

2.根據權利要求1所述的一種高精度雙波段抗干擾3D結構光重構方法，其特征在于：在步驟一中選用的彩色投影儀采用雙波段Red，Blue或者3波段Red，Green，Blue數字投影，如果使用3色數字投影也只是采用2個波段，選用紅色和藍色兩個波段，投影條紋使用全格雷碼方法2值條紋的2色條紋，格雷碼條紋的0碼使用藍色條紋，1碼使用紅色條紋。

3.根據權利要求2所述的一種高精度雙波段抗干擾3D結構光重構方法，其特征在于：采用全格雷碼圖像進行投影發生反射時則出現四種情況為藍藍疊加、紅紅疊加、藍紅疊加、紅藍疊加。

4.根據權利要求3所述的一種高精度雙波段抗干擾3D結構光重構方法，其特征在于：采用以藍光一次反射，紅光兩次反射，A點返回相機中的光線為RA紅和RA藍的重合光線，其中RA藍為入射光IA藍在A點的1次反射光，RA紅為入射光IB紅經過B點反射后又經過A點反射形成的2次反射光，兩條光線的強度可以用下式表述：

RA藍＝IA藍*rA藍

RA紅＝IB紅*rB紅*rA紅

其中r表示反射系數，rA藍即藍光在A點的反射率，rB紅為紅光在B點的反射率，rA紅為紅光在A點的反射率。

5.根據權利要求4所述的一種高精度雙波段抗干擾3D結構光重構方法，其特征在于：在步驟三中采用的3ccd或者3cmos的數字相機進行圖像采集，且經過一組棱鏡，將入射光線分成了R，G，B三個波段，分別使用3個傳感器采集3個波段下光強的信息。

6.根據權利要求5所述的一種高精度雙波段抗干擾3D結構光重構方法，其特征在于：通過3ccd相機對紅藍格雷碼序列圖像的連續采集，在B傳感器上可以獲得藍色為1，紅色為0的格雷碼編碼，在R傳感器上可以獲得紅色為1，藍色為0的格雷碼編碼，通過一次紅藍格雷碼序列的投影，獲得2套正反的碼字。

7.根據權利要求6所述的一種高精度雙波段抗干擾3D結構光重構方法，其特征在于：在步驟九中在處理完所有紅藍格雷碼不互補的位置后，獲得一副去除反射影響的格雷碼圖像，結合標定結果重構出連續準確的產品3D點云圖像。