[发明专利]基于倾斜相位编码条纹的光学三维测量方法

权利要求书

1.基于倾斜相位编码条纹的光学三维测量方法，其特征是：

(1)生成倾斜的正弦条纹：首先规定竖直方向的周期个数M，然后，根据三角函数，用公式设置条纹的倾斜角θ，其中m是竖直方向一个周期的像素数；n是水平方向一个周期的像素数，在水平方向像素给定的情况下，可以确定水平方向的周期个数，最后将水平和竖直方向的周期转换为频率，嵌入到正弦强度中，得到倾斜的正弦条纹；

(2)生成倾斜的相位编码条纹：根据计算机中相移的倾斜正弦条纹来反演计算得到截断相位，通过记数每列的截断相位个数来确定条纹级数的个数，将条纹级次分布到一个周期的相位中，从而得到每列编码相位，最后将这些编码相位嵌入到正弦强度中，得到倾斜的相位编码条纹；

(3)投影仪依次投射上述生成的倾斜正弦条纹和倾斜相位编码条纹于参考面和物体上，用CCD采集这两组图片，送入计算机中进行三维重建，对参考面上的条纹而言，由倾斜正弦条纹得到截断相位φ₁，由倾斜相位编码条纹得到条纹级次k₁，通过解相公式：

α＝φ₁+2·k₁·π(1)

进行相位解包裹，得到参考面的连续相位值，对带物体的变形条纹而言，由倾斜正弦条纹得到截断相位φ₂，由倾斜相位编码条纹得到条纹级次k₂，通过解相公式：

β＝φ₂+2·k₂·π(2)

进行相位解包裹，得到物体的连续相位值，通过公式：

得到连续相位差，从而利用相位-高度公式：

其中，其中f_y为参考平面上的正弦条纹在竖直方向上的分频率，为物体表面图像和参考平面图像对应点的连续相位差，d为投影仪和CCD之间的距离，l₀为投影仪到参考平面的距离，最后得到物体表面每一点的高度信息。