[发明专利]一种基于误差扩散抖动算法的三维成像方法

权利要求书

1.一种基于误差扩散抖动算法的三维成像方法，其特征在于：包括以下步骤

a获取误差扩散抖动算法中的阈值：所述阈值根据像素周围3×3矩阵内灰度平均值和误差补偿参数得到；

b将待测像素点原灰度值与误差扩散过程中引入的量化误差相加，依次计算全图每个像素点临时灰度值，将所述临时灰度值与a中所述阈值进行比较，当临时灰度值大于所述阈值时，像素输出为255，反之，像素输出为0；

c根据所述输出像素进行离焦得到三维成像。

2.根据权利要求1所述的基于误差扩散抖动算法的三维成像方法，其特征在于：所述误差补偿参数通过以下方法获得

a1在[a,b]区间内引入若干的误差补偿参数，根据步骤a获取若干误差补偿参数所对应的阈值；

a2根据所述阈值得到不同的抖动条纹图案；

a3对所述抖动条纹图案进行高斯滤波，模拟实验时的投影仪离焦功能得到高斯滤波后的条纹图案；

a4将所述高斯滤波后的条纹图案与抖动算法处理前标准正弦图案进行均方根误差计算；

a5比较均方根误差大小，均方根误差最小时所对应的误差补偿参数为所求误差补偿参数。

3.根据权利要求2所述的基于误差扩散抖动算法的三维成像方法，其特征在于：

(1)所述步骤a1中所述区间[a,b]为区间[0,100]，以间隔m为单位引入若干第一误差补偿参数，经步骤a2、a3、a4、a5获得均方根误差最小时的第一误差补偿参数γ₁；

(2)根据γ₁所处的区间[c,d]，以间隔n为单位再次引入若干第二误差补偿参数γ₂，获得均方根误差最小时的第一误差补偿参数γ₂，所述c大于a，d小于b，n小于m；

重复(2)若干次得到最终误差补偿参数γ。

4.根据权利要求1所述的基于误差扩散抖动算法的三维成像方法，其特征在于：所述步骤a中阈值的计算方法为

式中，Aver(i,j)表示原图片每个像素位置的平均灰度，表示阈值，I_max表示原图像像素中最大灰度值，γ为误差补偿参数；

其中Aver(i,j)的计算方法为

x和y表示(i,j)像素周围8个像素点的位置信息。

5.根据权利要求1所述的基于误差扩散抖动算法的三维成像方法，其特征在于：所述临时灰度值计算方法为

式中，I'(i,j)表示原图像在(i,j)处加上周围像素误差扩散的量化误差后的灰度值，I(i,j)表示原图像(i,j)位置像素灰度值，h(m,n)表示抖动算法误差扩散的核函数，(m,n)表示核函数中的位置坐标，核函数矩阵区域用S表示，e(i-m,j-n)表示量化误差，通过核函数h(m,n)传递到相邻像素。

6.根据权利要求4所述的基于误差扩散抖动算法的三维成像方法，其特征在于：所述h(m,n)计算方法为：

式中，X表示当前处理的像素，“＊”表示处理过的像素。

7.根据权利要求1所述的基于误差扩散抖动算法的三维成像方法，其特征在于：所述e(i-m,j-n)计算方法为

e(i-m,j-n)＝I'(i-m,j-n)-D(i-m,j-n)

式中D(i-m,j-n)表示i-m,j-n处输出像素灰度值，大小为255或者0。