[发明专利]光学条纹图背景光成分抑制方法

权利要求书

1.一种基于非下采样轮廓波变换的光学条纹图背景光成分抑制方法，利用图像获取系统，该图像获取系统包括：投影系统(1)、CCD摄像机(2)、计算机(3)和待测物体(4)；所述的投影系统(1)的光轴与CCD摄像机(2)的光轴的夹角大于0度小于90度；待测物体(4)在投影系统(1)的投影范围之内，待测物体(4)在CCD摄像机(2)的视场之内，所述的计算机(3)的输入端与所述的CCD摄像机(4)的输出端相连，其特征在于，该方法包括如下步骤：

①光学条纹图的采集：

投影系统(1)投影正弦结构光场至待测物体(4)的表面；通过计算机(3)控制CCD摄像机(2)拍摄经过被测物体调制的光学条纹图并存储；设定光学条纹图行方向为x方向，列方向设为y方向，则光学条纹图的强度I'(x,y)如下列公式所示：

I'(x,y)＝I₁(x,y)+I₂(x,y)cos[2πfx+△φ(x,y)]+noise，

其中，I₁(x,y)为背景光成分强度，I₂(x,y)为光学条纹图的调制强度，f为光学条纹图的基频，△φ(x,y)为由待测物体三维面形高度信息引起的调制相位，noise表示噪声；

②非下采样轮廓波变换最佳分解层数确定：

设定非下采样轮廓波变换的分解层数L从1到n变化，n的取值范围为3～20的整数，每次增加1层；各层的分解方向数设定为m，m的取值范围为1～2^s的整数，s表示当前层的序数；

对光学条纹图进行非下采样轮廓波变换；每次变换后，提取非下采样轮廓波变换系数中的低通子带系数，然后作逆非下采样轮廓波变换，重建低频成分图像，并根据下列公式计算低频成分图像的能量E_L，

其中，X、Y分别为所述光学条纹图的行数和列数；

计算最佳分解层数L₀公式如下：

其中，E(L)表示随着L的变化低频成分图像能量构成的函数，表示E(L)对L的偏导数的绝对值；

③非下采样轮廓波变换分解：

以分解层数为L₀、各层的分解方向数为1对光学条纹图进行非下采样轮廓波变换，得到非下采样轮廓波变换系数；

④非下采样轮廓波变换系数收缩：

设定步骤③中得到的非下采样轮廓波变换系数的低通子带系数的值为0，进行非下采样轮廓波变换系数收缩，然后对收缩后的非下采样轮廓波变换系数作逆非下采样轮廓波变换，重建光学条纹图，实现背景光成分抑制。