[发明专利]基于四幅结构光图像的相位求解与去包裹方法

摘要

本发明提出一种基于四幅结构光图像的相位求解与去包裹方法。利用计算机生成四幅结构光；用投影仪将四幅结构光投影到被测物体表面，用摄像机采集包含被测物体表面信息的四幅结构光图，先求解出被包裹的两个相位，然后去包裹求得绝对相位。本发明可以在相同时间段内完成较多的相位测量次数，提高了三维测量速度。

主权项

基于四幅结构光图像的相位求解与去包裹方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、利用计算机生成四幅结构光I1、I2、I3和I4，并依此满足公式(1)、(2)、(3)和(4)，I1(x,y)＝A(x,y)＋B(x,y)sin[πF(2x/X‑1)]   (1)I2(x,y)＝A(x,y)+B(x,y)cos[πF(2x/X‑1)]   (2)I3(x,y)＝A(x,y)+B(x,y)(2x/X‑1)   (3)I4(x,y)＝A(x,y)‑B(x,y)(2x/X‑1)   (4)公式(1)、(2)、(3)和(4)中，I1(x,y)、I2(x,y)、I3(x,y)和I4(x,y)依次为结构光I1、I2、I3和I4的光强，(x,y)表示结构光的像素坐标，A为图像直流分量，B为振幅，F为结构光I1和I2所包含的条纹周期数，X为每幅结构光的整幅像素宽度；步骤二、用投影仪将步骤一所生成的四幅结构光I1、I2、I3和I4依次投影到被测物体表面，用摄像机采集包含被测物体表面信息的四幅结构光图和并获得该四幅结构光图的光强和步骤三、使用公式(5)求解出条纹图与条纹图所包含的相位φ(xc,yc)，使用公式(6)求解出条纹图与条纹图所包含的相位φ′(xc,yc)，使用公式(7)求解获得去包裹后的绝对相位Φ(xc,yc)，φ(xc,yc)=tan-12I1c(xc,yc)-I3c(xc,yc)-I4c(xc,yc)2I2c(xc,yc)-I3c(xc,yc)-I4c(xc,yc)---(5)]]>φ′(xc,yc)=I3c(xc,yc)-I4c(xc,yc)2α(xc,yc)B(xc,yc)---(6)]]>Φ(xc,yc)＝φ(xc,yc)+2π×NINT[(πFφ′(xc,yc)‑φ(xc,yc))/2π]  (7)式(6)中，α(xc,yc)为被测物表面反射率，且α(xc,yc)=(2I1c(xc,yc)-I3c(xc,yc)-I4c(xc,yc))2+(2I2c(xc,yc)-I3c(xc,yc)-I4c(xc,yc))22B(xc,yc)]]>式(7)中，NINT表示取最近的整数。