[发明专利]基于莫尔序列光栅的面结构光解相方法

权利要求书

1.一种基于莫尔序列光栅的面结构光解相方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：根据三个节距分别为P1、P2与P3的一级光栅条纹并以两个为一组的方式获得两个节距分别为P12和P23的虚拟的二级莫尔光栅条纹，根据该两个二级光栅条纹获得节距为P123的虚拟的三级莫尔光栅条纹，所述三级莫尔光栅条纹为全场光栅条纹；

步骤2：根据步骤1获得节距数据生成节距分别为P1、P12和P123的一级光栅条纹、二级莫尔光栅条纹和三级莫尔光栅条纹的四步相移光栅条纹图像，分别记为投影图像1、投影图像12和投影图像123；

步骤3：将投影图像1、投影图像12和投影图像123分别通过投影仪投影到物体表面，并通过相机采集图像，获得采集图像1、采集图像12和采集图像123；

步骤4：根据步骤3中获得采集图像1、采集图像12和采集图像123，计算对应采集图像的包裹相位

步骤5：根据步骤4中获得包裹相位计算采集图像1的相位级数小数部分Δn1与整数部分N1、采集图像12的相位级数小数部分Δn12和整数部分以及采集图像123的相位级数小数部分Δn123和整数部分N123；

步骤6：根据步骤5中获得的采集图像1的相位级数小数部分Δn1与整数部分N1，计算采集图像1的绝对相位Φ1。

2.根据权利要求1所述的基于莫尔序列光栅的面结构光解相方法，其特征在于：其中步骤1中，所述二级莫尔光栅条纹和三级莫尔光栅条纹的节距通过下列(1)至(3)式求得：

3.根据权利要求1所述的基于莫尔序列光栅的面结构光解相方法，其特征在于：其中步骤4中，各采集图像的包裹相位下列(4)至(6)式求得：

其中I_1d、I_12d、I_123d为图像d中对应像素的亮度值，I_1a、I_12a、I_123a为图像a中对应像素的亮度值，I_1b、I_12b、I_123b为图像b中对应像素的亮度值，I_1c、I_12c、I_123c为图像c中对应像素的亮度值。

4.根据权利要求3所述的一种基于莫尔序列光栅的面结构光解相方法，其特征在于：其中步骤5中，所述采集图像1的相位级数小数部分Δn1与整数部分N1通过下列(7)至(11)式求得：

其中，round表示四舍五入取整运算，并且由于节距P123为全场光栅，因此N123＝0。

5.根据权利要求1所述的基于莫尔序列光栅的面结构光解相方法，其特征在于：其中步骤6中，根据(12)式可直接计算出采集图像1的绝对相位Φ1：