[发明专利]一种基于二值条纹三维测量的相位补偿方法

权利要求书

1.一种基于二值条纹三维测量的相位补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、根据所投正弦条纹确定二值条纹；

步骤二、通过分割调制度获得掩膜，利用二值条纹和掩膜将携带物体相位信息的图像分割成两个条纹掩膜，并对连通域的白色像素点进行阶梯式标记，且同一连通域的像素点标记值相同，以此获得条纹左级次和右级次，再将其逐像素相加，合并为完整的条纹级次；

步骤三、通过采用融合半周期位移级次的方法，获得与条纹级次半周期错位的互补级次，对相位误差进行补偿；

步骤四、根据条纹级次和互补级次对包裹相位进行展开，在相位截断处产生的解相错位利用互补级次来做出相应的补偿，其余利用条纹级次正常解相。

2.根据权利要求1所述的一种基于二值条纹三维测量的相位补偿方法，其特征在于：所述步骤一中，二值条纹通过如下公式获取：其中为计算机生成的只含0、1像素点的二值条纹，为投影的第一幅正弦条纹，且两者周期相同。

3.根据权利要求1所述的一种基于二值条纹三维测量的相位补偿方法，其特征在于：所述步骤二中，利用二值条纹和掩膜将图像分割为两个条纹掩膜的过程如下：

对所采集的二值条纹图像进行二值化，再将其取反，得到两个相反的二值条纹图像；然后利用掩膜分别将其进行分割，1值区域被处理，被屏蔽的0值区域不被包括在计算中，提取出图像中与掩膜相似的结构特征，用于消除环境光线和物体反射特性的不均匀带来的影响并确定合适阈值。

4.根据权利要求3所述的一种基于二值条纹三维测量的相位补偿方法，其特征在于：所述确定合适阈值的操作具体为：采用N幅正弦条纹的背景强度，对N幅正弦条纹求和取其均值作为合适的阈值。

5.根据权利要求3所述的一种基于二值条纹三维测量的相位补偿方法，其特征在于：所述利用掩膜分别将其进行分割的操作具体是通过分割调制度获得，并由调制度来确定相位信息的质量，通常1表示信息质量最好，其余的作为噪声滤除；根据实际情况选择合适的阈值，当调制度大于等于阈值时置1，当调制度小于阈值时置0。

6.根据权利要求1所述的一种基于二值条纹三维测量的相位补偿方法，其特征在于：所述步骤二中，利用连通域标记白色像素点是以8邻接的方法进行标记。

7.根据权利要求1所述的一种基于二值条纹三维测量的相位补偿方法，其特征在于：所述步骤二中，左级次与右级次进行合并时具体要先判别左级次是否对应条纹级次的左半周期，右级次是否对应条纹级次的右半周期，若不是，则该级次递增一个阶梯，再将其逐像素相加，最后合并为完整的条纹级次。

8.根据权利要求1所述的一种基于二值条纹三维测量的相位补偿方法，其特征在于：所述步骤三中，在获得左右半周期级次的基础上，将右级次左移半个周期，得到互补的左级次，而左级次则作为互补的右级次。

9.根据权利要求8所述的一种基于二值条纹三维测量的相位补偿方法，其特征在于：所述步骤三中，将处理后的左级次和右级次叠加为完整的互补级次，使条纹级次整体向左移动半个条纹周期，与主级次形成错位。