[发明专利]一种用于快速三维测量的PCPS条纹图案设计方法

权利要求书

1.一种用于快速三维测量的PCPS条纹图案设计方法，其特征在于如下步骤：

步骤一：对于标准的四步相移条纹图案，利用相移条纹图案间的光强冗余，通过修改条纹图案中的直流分量将辅助信息嵌入到条纹图案中；

步骤二：选择将二值散斑图案作为辅助信息嵌入到条纹图案中；

步骤三：生成复合条纹图案。

2.根据权利要求1所述的用于快速三维测量的PCPS条纹图案设计方法，其特征在于步骤一中，标准的四步相移条纹图案可以描述为：

I_n(x,y)＝A(x,y)+B(x,y)cos(Φ(x,y)-2πn/4)

A(x,y)为直流分量，B(x,y)为条纹的调制度,Φ(x,y)为待求相位，2πn/4是相位的偏移量，A(x,y)和B(x,y)设置为0.5，I_n(x,y)的值范围从0到1。

3.根据权利要求1所述的用于快速三维测量的PCPS条纹图案设计方法，其特征在于步骤一中，通过修改条纹图案中的直流分量将辅助信息嵌入到条纹图案中，具体为：

其中C_n(x,y)(n＝0,1,2,3)表示为嵌入到原始条纹图中的编码信息。根据最小二乘算法，可以获得包裹相位图

编码信号满足：C₀(x,y)＝C₂(x,y)，C₁(x,y)＝C₃(x,y)，的值在0到1之间，-I_n(x,y)≤C_n(x,y)≤1-I_n(x,y)，且：

max(-I₀(x,y),-I₂(x,y))≤C₀(x,y)≤min(1-I₀(x,y),1-I₂(x,y))

max(-I₁(x,y),-I₃(x,y))≤C₁(x,y)≤min(1-I₁(x,y),1-I₃(x,y))

嵌入的辅助信息D(x,y)可以解调得到：

D_inf(x，y)≤D(x，y)≤D_sup(x，y)

D_inf(x,y)≤D(x,y)≤D_sup(x,y)

D_inf(x,y)＝2[max(-I₀(x,y),-I₂(x,y))-min(1-I₁(x,y),1-I₃(x,y))]

D_sup(x,y)＝2[min(1-I₀(x,y),1-I₂(x,y))-max(-I₁(x,y),-I₃(x,y))]

D(x,y)在x轴上的取值，其动态范围为[-0.5,0.5]。