[发明专利]基于标志帧的帧相关选通三维成像方法及成像系统

权利要求书

1.一种基于标志帧的帧相关选通三维成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对目标采集（2N+1）×M帧图像，其中2N帧图像是信息帧，1帧图像是背景帧，M是循环次数；

步骤2：当M=1，N=1时，对背景帧图像和两信息帧图像分别计算灰度平均值；

步骤3：比较背景帧图像和两信息帧图像的灰度平均值，寻找灰度平均最小值对应的图像；

步骤4：将灰度平均最小值与全局灰度最小值求差，若差值小于全局阈值，则该灰度平均最小值对应的帧图像定义为标志帧G帧，其中，所述全局灰度最小值为动态值，若当前帧灰度平均值小于所述全局灰度最小值，则所述全局灰度最小值更新为所述当前帧灰度平均值；所述全局阈值为自适应阈值，所述全局阈值的大小为所述全局灰度最小值和信息帧最小灰度平均值的中值；

步骤5：利用标志帧依次确定信息帧A、B帧图像；

步骤6：将A、B帧图像分别与G帧图像求差，去除背景光噪声；

步骤7：对A、B帧图像进行三维重建，得到目标三维图像。

2.根据权利要求1所述的基于标志帧的帧相关选通三维成像方法，其特征在于，所述步骤1中：2N个信息帧图像流循环后出现一个背景帧图像，该背景帧图像后是2N个信息帧图像流循环，循环次数M为自然数。

3.根据权利要求1所述的基于标志帧的帧相关选通三维成像方法，其特征在于，所述信息帧图像的数量是背景帧图像的数量的2N倍，其中N是自然数。

4.根据权利要求1所述的基于标志帧的帧相关选通三维成像方法，其特征在于，所述步骤2中：三帧图像的灰度平均值等于图像中所选像素灰度值之和除以像素数，采用下采样进行像素选取。

5.根据权利要求1所述的基于标志帧的帧相关选通三维成像方法，其特征在于，所述步骤3中：背景帧满足下述条件：

（1）背景帧的图像无激光能量进入成像器件；

（2）背景帧的平均灰度值小于信息帧。

6.根据权利要求1所述的基于标志帧的帧相关选通三维成像方法，其特征在于，所述步骤5中：时序板发送时域参数顺序是A帧、B帧、背景帧，确定背景帧为标志帧后，背景帧前一帧为B帧，背景帧后一帧为A帧。

7.根据权利要求1所述的基于标志帧的帧相关选通三维成像方法，其特征在于，所述步骤6中：信息帧A帧与背景帧各像素求灰度差，得到去除背景光的A帧图像；信息帧B帧与背景帧各像素求灰度差，得到去除背景光的B帧图像。

8.根据权利要求1所述的基于标志帧的帧相关选通三维成像方法，其特征在于，所述步骤7中：利用三角形或梯形超分辨率三维成像算法对A帧图像和B帧图像进行三维反演，得到三维图像。