[发明专利]基于希尔伯特变换相位误差校正的三维测量方法和装置

权利要求书

1.一种基于希尔伯特变换相位误差校正的三维测量方法，所述方法包括：

采集被测物体的N步相移条纹图像；

基于最小二乘法求解得到各N步相移条纹图像的空域折叠相位；

根据所述空域折叠相位反求N步相移条纹信号；

对所述N步相移条纹信号进行希尔伯特变换，计算希尔伯特域相位；

基于所述希尔伯特域相位得到被测特征的三维数据信息；所述方法还包括：

以所述空域折叠相位为参考，对所述N步相移条纹信号进行边界拓延；

对所述N步相移条纹信号进行希尔伯特变换，计算希尔伯特域相位的步骤，包括：

对边界拓延后的所述N步相移条纹信号进行希尔伯特变换并截取有效部分，得到所述N步相移条纹信号对应的希尔伯特变换结果；

基于最小二乘法，根据所述希尔伯特变换结果，计算希尔伯特域相位。

2.根据权利要求1所述的基于希尔伯特变换相位误差校正的三维测量方法，其特征在于，所述以所述空域折叠相位为参考，对所述N步相移条纹信号进行边界拓延的步骤，包括：

根据所述空域折叠相位的边界，确定复制像素区域的区间；

将所述空域折叠相位对应区间的条纹信号复制至所述N步相移条纹信号对应的边界处。

3.根据权利要求1所述的基于希尔伯特变换相位误差校正的三维测量方法，其特征在于，所述对边界拓延后的所述N步相移条纹信号进行希尔伯特变换并截取有效部分，得到所述N步相移条纹信号对应的希尔伯特变换结果的步骤，包括：

对边界拓延后的所述N步相移条纹信号进行希尔伯特变换；

参照边界拓延前的所述N步相移条纹信号的有效区域，对希尔伯特变换结果进行裁剪，得到所述N步相移条纹信号对应的希尔伯特变换结果。

4.根据权利要求2所述的基于希尔伯特变换相位误差校正的三维测量方法，其特征在于，所述根据所述空域折叠相位的边界，确定复制像素区域的区间，包括：根据所述空域折叠相位的边界，通过相邻相像素的相位差与设定阈值相比较的方法确定复制像素区域的区间。

5.一种基于希尔伯特变换相位误差校正的三维测量装置，其特征在于，所述装置包括：

图像采集模块，用于采集被测物体的N步相移条纹图像；

相位计算模块，基于最小二乘法求解得到各N步相移条纹图像的空域折叠相位；

信号反求模块，用于根据所述空域折叠相位反求N步相移条纹信号；

变换模块，对所述N步相移条纹信号进行希尔伯特变换，计算希尔伯特域相位；

三维数据获取模块，用于基于所述希尔伯特域相位得到被测特征的三维数据信息；

所述装置还包括：

边界处理模块，用于以所述空域折叠相位为参考，对所述N步相移条纹信号进行边界拓延；

所述变换模块，包括希尔伯特变换模块和希尔伯特域相位计算模块；

所述希尔伯特变换模块，用于对边界拓延后的所述N步相移条纹信号进行希尔伯特变换并截取有效部分，得到所述N步相移条纹信号对应的希尔伯特变换结果；

所述希尔伯特域相位计算模块，用于基于最小二乘法，根据所述希尔伯特变换结果，计算希尔伯特域相位。

6.根据权利要求5所述的基于希尔伯特变换相位误差校正的三维测量装置，其特征在于，所述边界处理模块，包括：区间确定模块和复制模块；

所述区间确定模块，用于根据所述空域折叠相位的边界，确定复制像素区域的区间；

所述复制模块，用于将所述空域折叠相位对应区间的条纹信号复制至所述N步相移条纹信号对应的边界处。

7.根据权利要求5所述的基于希尔伯特变换相位误差校正的三维测量装置，其特征在于，所述希尔伯特变换模块，用于对边界拓延后的所述N步相移条纹信号进行希尔伯特变换；参照边界拓延前的所述N步相移条纹信号的有效区域，对希尔伯特变换结果进行裁剪，得到所述N步相移条纹信号对应的希尔伯特变换结果。