[发明专利]复杂颜色表面物体的三维重建方法和系统

权利要求书

1.一种复杂颜色表面物体的三维重建方法，包括：

控制摄像装置采集被测物体的N步相移彩色条纹图；

根据所述N步相移彩色条纹图中每个像素点的红色通道的分量值，计算红色通道的条纹调制度，公式如下：

其中，B^R为红色通道的条纹调制度，为红色通道的分量值，N为条纹相移的步数；

根据所述N步相移彩色条纹图中每个像素点的绿色通道的分量值，计算绿色通道的条纹调制度，公式如下

其中，B^G为绿色通道的条纹调制度，为绿色通道的分量值，N为条纹相移的步数；

根据所述N步相移彩色条纹图中每个像素点的蓝色通道的分量值，计算蓝色通道的条纹调制度，公式如下：

其中，B^B为蓝色通道的条纹调制度，为蓝色通道的分量值，N为条纹相移的步数；

分别根据各像素点的所述红色通道的条纹调制度、绿色通道的条纹调制度和蓝色通道的条纹调制度，计算各像素点的红色通道的条纹调制度的占比、绿色通道的条纹调制度的占比和蓝色通道的条纹调制度的占比，得到各像素点对应的红色通道的权重系数、绿色通道的权重系数和蓝色通道的权重系数；其中，红色通道的条纹调制度的占比为红色通道的条纹调制度与三通道的总的条纹调制度的比值；绿色通道的条纹调制度的占比为绿色通道的条纹调制度与三通道的总的条纹调制度的比值；蓝色通道的条纹调制度的占比为蓝色通道的条纹调制度与三通道的总的条纹调制度的比值；

根据所述红色通道的权重系数、绿色通道的权重系数和蓝色通道的权重系数，将各所述N步相移彩色条纹图转换为灰度条纹图像；

基于N步相移最小二乘相位求解方法，得到所述灰度图像的相位值；

根据所述相位值计算出被测物体表面的深度数据以进行三维重建。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制摄像装置扫描被测物体的彩色条纹图的步骤，包括：

控制摄像装置采集符合余弦分布的条纹图像投影至物体受物体表面调制而发生变形的彩色变形条纹图。

3.一种复杂颜色表面物体的三维重建装置，包括：

扫描控制模块，用于控制摄像装置扫描被测物体的N步相移彩色条纹图；

调制度计算模块，用于根据所述N步相移彩色条纹图中每个像素点的红色通道的分量值，计算红色通道的条纹调制度，公式如下：

其中，B^R为红色通道的条纹调制度，为红色通道的分量值，N为条纹相移的步数；

用于根据所述N步相移彩色条纹图中每个像素点的绿色通道的分量值，计算绿色通道的条纹调制度，公式如下：

其中，B^G为绿色通道的条纹调制度，为绿色通道的分量值，N为条纹相移的步数；

用于根据所述N步相移彩色条纹图中每个像素点的蓝色通道的分量值，计算蓝色通道的条纹调制度，公式如下：

其中，B^B为蓝色通道的条纹调制度，为蓝色通道的分量值，N为条纹相移的步数；

权重计算模块，用于分别根据各像素点的所述红色通道的条纹调制度、绿色通道的条纹调制度和蓝色通道的条纹调制度，计算各像素点的红色通道的条纹调制度的占比、绿色通道的条纹调制度的占比和蓝色通道的条纹调制度的占比，得到各像素点对应的红色通道的权重系数、绿色通道的权重系数和蓝色通道的权重系数；其中，红色通道的条纹调制度的占比为红色通道的条纹调制度与三通道的总的条纹调制度的比值；绿色通道的条纹调制度的占比为绿色通道的条纹调制度与三通道的总的条纹调制度的比值；蓝色通道的条纹调制度的占比为蓝色通道的条纹调制度与三通道的总的条纹调制度的比值；

转换模块，用于根据所述红色通道的权重系数、绿色通道的权重系数和蓝色通道的权重系数，将各所述N步相移彩色条纹图转换为灰度条纹图像；

相位计算模块，用于基于N步相移最小二乘相位求解方法，得到所述灰度图像的相位值；

深度数据计算模块，用于根据所述相位值计算出被测物体表面的深度数据以进行三维重建。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述扫描控制模块，用于控制摄像装置采集符合余弦分布的条纹图像投影至物体受物体表面调制而发生变形的彩色变形条纹图。