[发明专利]基于高频图案干涉的二进制光栅图像投影反光抑制方法

权利要求书

1.一种基于高频图案干涉的二进制光栅图像投影反光抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)，生成用于反光抑制的多幅高频图案；

步骤2)，生成用于三维形貌测量的二进制光栅，二进制光栅是采用二进制0-1编码条纹编码构成的光栅，对二进制光栅进行取反操作生成反向二进制光栅；

步骤3)，生成多幅相干二进制光栅，相干二进制光栅是通过将高频图案中的编码值和二进制光栅/反向二进制光栅中的编码值进行干涉操作所得；

步骤4)，通过投影仪投影进而相机采集的多幅相干二进制光栅的投影图像作为输出图像，将所有输出图像按照一定方式进行合成处理，获得一幅反光抑制后的输出图像，即作为需投影的二进制光栅图像反光抑制后的结果，实现了对二进制光栅投影所对应的输出图像的反光抑制；

所述步骤3)中，多幅高频图案分别与二进制光栅进行干涉操作，得到多幅正向相干二进制光栅，多幅高频图案分别与反向二进制光栅进行干涉操作，得到多幅反向相干二进制光栅，由多幅正向相干二进制光栅和多幅反向相干二进制光栅共同构成多幅相干二进制光栅；所述的干涉操作，是针对每一行/列均采用表1所示的干涉逻辑运算进行遍历，将位于中相同位置的二进制元素p₁和p₂进行如表1所示的干涉逻辑运算：

表1

上表中，p₁是位于高频图案中第x行、第y列的编码值，p₂是位于二进制光栅/反向二进制光栅中第x行、第y列的编码值，⊙是干涉逻辑运算符，p₁(x,y)⊙p₂(x,y)表示干涉逻辑运算的输出结果，将输出结果作为相干二进制光栅中第x行、第y列的编码值。

2.根据权利要求1所述的一种基于高频图案干涉的二进制光栅图像投影反光抑制方法，其特征在于：所述步骤1)中，高频图案是采用二进制0-1编码方式阵列编码构成的图案，高频图案中的编码值在水平方向和竖直方向上均存在高频周期变化；多幅高频图案满足如下条件：多幅高频图案具有相同的行数和列数，且对于每一个位置的像素点，多幅高频图案在这一像素点处的编码值不全为0也不全为1。

3.根据权利要求1所述的一种基于高频图案干涉的二进制光栅图像投影反光抑制方法，其特征在于：所述步骤2)中的取反操作是对二进制光栅中的所有编码值进行“非”逻辑运算，即将编码值为0的元素置为1，将编码值为1的元素置为0。

4.根据权利要求1所述的一种基于高频图案干涉的二进制光栅图像投影反光抑制方法，其特征在于：所述步骤4)中，采用光栅投影系统，光栅投影系统包括投影仪(1)、相机(2)和待测物体(3)，投影仪(1)和相机(2)分别置于待测物体(3)上方的两侧，投影仪(1)的镜头和相机(2)的镜头均朝向待测物体(3)；将相干二进制光栅输入投影仪(1)投影到待测物体(3)上，相机(2)采集相干二进制光栅投影到待测物体(3)后的图像作为输出图像。

5.根据权利要求1所述的一种基于高频图案干涉的二进制光栅图像投影反光抑制方法，其特征在于：所述步骤4)中，具体为：

步骤4.1)，将正向相干二进制光栅所对应的N幅输出图像表示为将反向相干二进制光栅所对应的N幅输出图像表示为对于输出图像中的每一个像素点(x,y)，进行如下处理获得用于后续反光抑制的正向辅助图像A⁺和反向辅助图像A^-：

其中，(x,y)是输出图像中位于第x行、第y列的像素点；max[…]表示取方括号内所有灰度值的最大值；

步骤4.2)，将正向辅助图像A⁺与反向辅助图像A^-进行差分运算，获得反光抑制后的输出图像R，差分运算是指对于输出图像中的每一个像素点(x,y)，表示为：

R(x,y)＝A⁺(x,y)-A^-(x,y)。