[发明专利]基于标志点的全局绝对相位对齐方法、存储介质和系统

权利要求书

1.一种基于标志点的全局绝对相位对齐方法，其特征在于，方法包括以下步骤：

步骤1：投影仪投射光栅条纹图像，测量平面空域解包裹相位图；

步骤2：投影仪投射一幅与光栅条纹图像的条纹方向一致的标志点图像，且所有标志点均位于同一个相位级次内，所述标志点的直径小于所述投影仪投射得到的平面空域解包裹相位的一个相位周期；

步骤3：相机拍摄投影仪打在物体表面的标志点图像；

步骤4：对步骤3采集到的标志点图像进行处理，获得所有标志点中心坐标位置；

步骤5：提取所有标志点的中心位置，记为(x_i,y_i),(i＝1,2,3…)；

步骤6：根据步骤1已有的测量平面空域解包裹相位图，求出所有标志点中心位置处的相位级次k_i(i＝1,2,3…)，因标志点图像与光栅条纹图像的条纹方向一致，有k₁＝k₂＝k₃＝…＝k_i，(i＝1,2,3…)，记为k；而标志点所在位置的全局绝对相位级次应为j；

步骤7：记Δk＝j-k，将测量平面解包裹相位图上所有像素点的条纹级次都加上Δk，即可使得测量平面相位与全局绝对相位对齐。

2.根据权利要求1所述的基于标志点的全局绝对相位对齐方法，其特征在于：

标志点图像的所有标志点形状和大小相同，且标志点的最大外径不超过投影仪像平面一个包裹相位周期。

3.根据权利要求2所述的基于标志点的全局绝对相位对齐方法，其特征在于：所述标志点的形状为圆形、菱形、正方形、长方形、三角形或星形。

4.根据权利要求1所述的基于标志点的全局绝对相位对齐方法，其特征在于：

在步骤4中，所有标志点中心坐标位置获得方法包括：

S41，通过阈值分割算法，提取出标志点区域；

S42，通过边缘检测算法，提取出标志点的轮廓；

S43，通过寻找轮廓的最小外接矩形，得到最小外接矩形的中心点，即标志点中心位置。

5.根据权利要求1所述的基于标志点的全局绝对相位对齐方法，其特征在于：

在步骤1中，光栅条纹图像由计算机控制和传递给投影仪投射，且投射的光栅条纹图像数量为N，N为大于等于2的正整数。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于：在计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-5任一项所述的方法。

7.一种基于标志点的结构光测量系统，其特征在于：系统包括计算机、相机和投影仪，所述计算机与相机和投影仪电讯连接；

所述计算机包括预存储模块、中继存储模块、图像处理模块和图像输出模块；

其中，在所述预存储模块中存储光栅条纹图像、标志点图像、RGB彩色图像和系统参数，并将光栅条纹图像、标志点图像、RGB彩色图像发送给投影仪投影，将系统参数发送给图像处理模块；

其中，在所述中继存储模块中存储由相机采集经投影仪投射图像后的待测物照片；

其中，图像处理模块对采集的待测物照片进行图像数据处理，运行权利要求1-5所述的方法进行全局绝对相位对齐，再结合系统参数计算三维坐标，形成三维点云；

其中，图像输出模块将图像处理模块获得的三维点云输出。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：

系统的图像处理模块还包括将RGB彩色图像投射后获得彩色图片提取对应点处的RGB值，并赋给三维坐标，以此获得彩色纹理，形成彩色的三维点云。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于：计算机还包括点云过滤模块，通过所述点云过滤模块对形成的三维点云进行点云滤波，以此对点云曲面重建，输出过滤后的三维点云。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：系统采用去噪和消冗处理对三维点云进行滤波。