[发明专利]一种基于多频相移方案的发光表面微观三维测量方法

权利要求书

1.一种基于多频相移方案的发光表面微观三维测量方法，其特征在步骤如下：

步骤一．在发光表面未饱和区域，使用标准相移算法来计算相位值，在发光表面饱和区域，使用广义相移算法来计算包裹相位；

步骤二．对于非饱和强度小于3的过饱和区域，利用低频条纹图像中可能提取的相位来填充最终相位图，以提高测量的完整性；

步骤三．经过相位展开和立体匹配后的双视远心测量系统，实现高精度的发光表面的三维重建。

2.根据权利要求1所述的基于多频相移方案的发光表面微观三维测量方法，其特征在于：

在步骤一中，基于可控相移量，记录到的相移条纹图表示为式（1），

（1），

其中是摄像机的像素坐标，是平均强度，是条纹对比度，是要测量的相位分布，是移位的参考相位，n=1，…，N；

包裹相位对应测量的相位分布, 表示为式（2），

（2）,

其中，

（3），

系数，i=1,2,3，j=1,2,3，

（4），

由于是严格控制的，可以得到二维包裹相分布。

3.根据权利要求2所述的基于多频相移方案的发光表面微观三维测量方法，其特征在于：如果被范围内的整数等分，标准相移算法简化如式（5），

（5）。

4.根据权利要求1所述的基于多频相移方案的发光表面微观三维测量方法，，其特征在于，步骤二具体如下：

步骤2.1．考虑到不同条纹周期的饱和程度，在相位展开阶段将参考存储的信息，用于计算图像中每个像素的饱和强度；

步骤2.2．应用对应于方程的广义相移算法，通过一般相移来对部分饱和相移条纹图像的相位进行计算；

步骤2.3．自动融合，用于通过多频率高动态范围保证相位解包裹的正确性。

5.根据权利要求1所述的基于多频相移方案的发光表面微观三维测量方法，，其特征在于，步骤三具体如下：

步骤3.1．从数字投影仪依次投影以水平增加的相位图编码的正弦曲线图，利用所提出的基于多频条纹的方法，可以得到两台摄像机的绝对相位值；

步骤3.2．对条纹图案进行远心极性校正，在不失一般性的前提下，将左摄像机作为主摄像机，对于左相机上具有相位值（，）的像素（，），任务是在右图像的第行中找到对应的像素；

步骤3.3．获得积分像素，该像素在第行中的相位值最接近（，），相位为， 然后基于逆线性插值计算亚像素坐标，

（6）；

步骤3.4．在立体匹配中完成左右一致性检查后，得到匹配的像素对，实现高精度的发光表面的三维重建。