[发明专利]一种基于参考图像的结构光系统解相方法及系统

权利要求书

1.一种基于参考图像的结构光系统解相方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1，系统控制结构光系统向一平面场景投射不少于两幅图像，其中投射图像至少包括一幅二值条纹图A和一幅参考纹理图B；系统采集上述图像，分别得到条纹图C和纹理图D，并得到所述纹理图D的编码图E；

S2，系统控制结构光系统向待测三维场景投射不少于四幅图像，其中投射的图像至少包括三幅相移图F和一幅所述参考纹理图B，且所述相移图F的条纹与所述二值条纹图A的条纹宽度相同；系统采集各图像，得到纹理图G和相移条纹图I；

S3，求解得到所述相移条纹图I的相对相位图；

S4，系统将采集到的纹理图G与所述纹理图D进行匹配对齐，确定所述纹理图G的每个像素(x,y)在纹理图D上的映射坐标(x′,y′)，进而确定各像素对应的周期数；

S5，系统得到各像素的绝对相位。

2.根据权利要求1所述的基于参考图像的结构光系统解相方法，其特征在于，所述编码图E的每一像素值对应于条纹图C相同坐标下的条纹编号可表示为；

E(x,y)＝k(k＝1,2,…N)

其中，N为条纹数目，k为条纹周期数。

3.根据权利要求1所述的基于参考图像的结构光系统解相方法，其特征在于，三幅所述相移条纹图I可表示为：

其中，I′(x,y)表示平均亮度，I″(x,y)为调制信号的幅度，表示绝对相位。

4.根据权利要求3所述的基于参考图像的结构光系统解相方法，其特征在于，所述相对相位图的相对相位可表示为：

其中，相对相位的取值范围为[-π,π]。

5.根据权利要求4所述的基于参考图像的结构光系统解相方法，其特征在于，所述各像素对应的周期数可表示为：K(x,y)＝E(x′,y′)。

6.根据权利要求5所述的基于参考图像的结构光系统解相方法，其特征在于，所述绝对相位可表示为：

7.一种基于参考图像的结构光系统解相系统，其特征在于，其包括：

投影及图像采集模块，用于执行步骤S1，系统控制结构光系统向一平面场景投射不少于两幅图像，其中投射图像至少包括一幅二值条纹图A和一幅参考纹理图B；

系统采集上述图像，分别得到条纹图C和纹理图D，并得到所述纹理图D的编码图E；

S2，系统控制结构光系统向待测三维场景投射不少于四幅图像，其中投射的图像至少包括三幅相移图F和一幅所述参考纹理图B，且所述相移图F的条纹与所述二值条纹图A的条纹宽度相同；系统采集各图像，得到纹理图G和相移条纹图I；

相位计算模块，用于执行步骤S3，求解得到所述相移条纹图I的相对相位图；

S4，系统将采集到的纹理图G与所述纹理图D进行匹配对齐，确定所述纹理图G的每个像素(x,y)在纹理图D上的映射坐标，进而确定各像素对应的周期数；

S5，系统得到各像素的绝对相位。