[发明专利]一种基于散斑条纹混合调制的三维重建方法及设备

权利要求书

1.一种基于散斑条纹混合调制的三维重建方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤501，以不相同的Y个拍摄角度，采集N帧被测物在散斑结构光场中的人脸图像和M帧被测物在条纹结构光场中的人脸图像，分别对所采集到人脸图像进行极线校正，得到N帧散斑图像和M帧条纹图像；其中，Y是大于或等于2的整数，N是大于或等于1的整数，M是大于或等于3的整数；

步骤502，对所述M帧条纹图像，采用调整顺序的方法，计算得到两组截断相位信息，对所述N帧散斑图像进行立体匹配计算得到粗视差图；

步骤503，基于所述两组截断相位信息，采用交错调制算法，对所述粗视差图进行精确匹配得到精视差图；

步骤504，结合所述精视差图和系统标定信息，得到面部的三维点云数据。

2.权利要求1所述的一种基于散斑条纹混合调制的三维重建方法，其特征在于，步骤502中，所述调整顺序的方法为，采集M帧条纹图像I₁,I₂,I₃,...I_m，以I₁,I₂,I₃,...I_m的顺序计算得到第一组截断相位信息；以与I₁,I₂,I₃,...I_m不同的顺序计算得到第二组截断相位信息。

3.权利要求2所述的一种基于散斑条纹混合调制的三维重建方法，其特征在于，所述第一组截断相位信息与第二组截断相位信息的相位差异为2kπ+2π/M，其中k为非负整数。

4.根据权利要求2所述的一种基于散斑条纹混合调制的三维重建方法，其特征在于，步骤502中，采用最小二乘法计算所述两组截断相位信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于散斑条纹混合调制的三维重建方法，其特征在于，步骤502中，所述立体匹配计算采用零均值归一化交叉相关的算法。

6.根据权利要求1所述的一种基于散斑条纹混合调制的三维重建方法，其特征在于，步骤503中，所述交错调制算法为，当待匹配像素点在第一组截断相位中位于周期波峰或波谷的位置时，使用第二组截断相位进行精确匹配；当待匹配像素点在第二组截断相位中位于周期波峰或波谷的位置时，使用第一组截断相位进行精确匹配。

7.根据权利要求1所述的一种基于散斑条纹混合调制的三维重建方法，其特征在于，步骤503中，采用单线性插值算法对所述粗视差图进行精确匹配得到精视差图。

8.一种基于散斑条纹混合调制的三维重建设备，其特征在于，包括一个控制单元，以及与所述控制单元通讯连接的光场投影装置、成像系统，所述控制单元用于控制协调所述光场投影装置、成像系统的工作流程，以使所述系统能够执行权利要求1至7中任一项所述的方法。