[发明专利]基于指数条纹和三角波条纹投影的三维测量方法

权利要求书

1.一种基于指数条纹和三角条纹投影的三维测量方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤1、利用投影仪将初始相位的指数条纹按照π/2为移动步长，依次投影到被测物体上，从而在所述被测物体上形成四幅被调制的指数条纹图；

步骤2、利用相机采集四幅被调制的指数条纹图的强度，分别记为I₁,I₂,I₃,I₄；

步骤3、利用式(1)得到第一幅被调制的指数条纹图上在像素点坐标为(x,y)处的包裹相位

式(1)中，I₁(x,y)为第一幅指数条纹图在像素点坐标为(x,y)处的强度值，I₂(x,y)为第二幅指数条纹图在像素点坐标为(x,y)处的强度值，I₃(x,y)为第三幅指数条纹图在像素点坐标为(x,y)处的强度值，I₄(x,y)为第四幅指数条纹图在像素点坐标为(x,y)处的强度值；

步骤4、利用投影仪将初始相位三角条纹按照按照π为移动步长，依次投影到被测物体上，从而在所述被测物体上形成两幅被调制的三角条纹图；

步骤5、利用相机采集两幅被调制的三角条纹图的强度，分别记为I₅,I₆；

步骤6、利用式(4)得到两幅被调制的三角条纹图在像素点坐标为(x,y)处的强度调制比r₀(x,y)：

式(4)中，I₅(x,y)为第一幅三角条纹图在在像素点坐标为(x,y)处的强度值，I₆(x,y)为第二幅三角条纹图在在像素点坐标为(x,y)处的强度值；I_max(x,y)为三角条纹在像素点坐标为(x,y)处的最大强度，I_min(x,y)为三角条纹在像素点坐标为(x,y)处的最小强度；

步骤7、利用式(5)得到强度调制比r₀(x,y)的强度调制比展开r(x,y)：

式(5)中，round(·)为四舍五入的取整函数，R为第一幅被调制的指数条纹图上的条纹级数，且R＝1,2,3,4；

步骤8、利用式(6)得到第一幅被调制的指数条纹图的像素点(x,y)的条纹级次k₁(x,y)：

式(6)中，N是指数条纹的周期；

步骤9、利用式(7)得到第一幅被调制的指数条纹图的像素点(x,y)的展开相位Δφ(x,y)：

步骤10、根据三维测量原理，利用式(8)得到指数条纹图的像素点(x,y)在被测物体上的高度信息h(x,y)：

式(8)中，P₀为指数条纹的间距，θ是投影仪和相机延长线的夹角。