[发明专利]基于相位相关匹配的平移运动物体三维重建方法和系统

权利要求书

1.一种基于相位相关匹配的平移运动物体三维重建方法，其特征在于，包括：

设计并投影均值偏移条纹图案；

基于过采样相位相关方法进行区域亚像素配准；

对齐物体在不同位置时的调制条纹图；

补偿由相位引起的运动误差，实现三维重建；

其中，所述基于过采样相位相关方法进行区域亚像素配准，包括：

通过灰度阈值分割法，结合阈值确定条纹图案中的物体区域掩模图像，并基于过采样相位相关算法，确定各个掩模图像的亚像素级平移量；

其中，所述对齐物体在不同位置时的调制条纹图，包括：

基于掩模图像的亚像素级平移量，以第一张条纹图案为标准，逆向平移其余条纹图案，与所述第一张条纹图案完全对齐；

其中，所述补偿由相位引起的运动误差，实现三维重建，包括：

基于参考平面绝对相位图，结合掩模图像的亚像素级平移量计算相位误差，在像素级的水平实现运动误差相位补偿，得到正确的物体包裹相位图；

参考平面与物体的空间分布，基于所述参考平面绝对相位图将物体的所述包裹相位图转换成绝对相位图，实现三维重建。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设计并投影均值偏移条纹图案，包括：

基于相移轮廓术设计均值偏移条纹图案，并通过数字光处理技术将所述条纹图案投影到平移运动物体表面。

3.一种基于相位相关匹配的平移运动物体三维重建系统，其特征在于，包括：

设计模块，用于设计并投影均值偏移条纹图案；

配准模块，用于基于过采样相位相关方法进行区域亚像素配准；

对齐模块，用于对齐物体在不同位置时的调制条纹图；

重建模块，用于补偿由相位引起的运动误差，实现三维重建；

其中，所述配准模块具体用于：

通过灰度阈值分割法，结合阈值确定条纹图案中的物体区域掩模图像，并基于过采样相位相关算法，确定各个掩模图像的亚像素级平移量；

其中，所述对齐模块具体用于：

基于掩模图像的亚像素级平移量，以第一张条纹图案为标准，逆向平移其余条纹图案，与所述第一张条纹图案完全对齐；

其中，所述重建模块具体用于：

基于参考平面绝对相位图，结合掩模图像的亚像素级平移量计算相位误差，在像素级的水平实现运动误差相位补偿，得到正确的物体包裹相位图；

参考平面与物体的空间分布，基于所述参考平面绝对相位图将物体的所述包裹相位图转换成绝对相位图，实现三维重建。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述设计模块具体用于：

基于相移轮廓术设计均值偏移条纹图案，并通过数字光处理技术将所述条纹图案投影到平移运动物体表面。