[发明专利]基于二值相移图案的三维测量方法

摘要

本发明公开了一种基于二值相移图案的三维测量方法。使用已对焦的投影设备和摄像装置，用投影设备向被测物体投影多组用空间方波编码的二值图案序列，每组图案具有一个特定空间频率，其中一组图案的空间频率为1，每组图案中相邻图案之间存在固定相移量，总相移量为一个周期，用摄像装置记录下对应的图像序列，把相位测量轮廓术的相位计算公式分别应用于不同频率的图像组，得到基频相位和多个高频截断相位，根据时间相位展开方法得到绝对相位，根据相位和系统标定参数确定被测物体表面的三维坐标。本发明可用于高速高精度三维测量。本发明具有无需非线性校正、扫描速度快、系统标定简单，能精确测量深度变化大的场景的优点。

主权项

一种基于二值相移图案的三维测量方法，其特征在于使用已对焦的投影设备和摄像装置，用投影设备向被测物体投影二值相移图案序列，图案用空间周期方波信号进行编码，图案具有两个亮度级，为投影机的最低亮度和最高亮度，图案序列分为多组，每组图案具有一个特定空间频率，其中一组图案的空间频率为1，每组图案中相邻图案之间存在固定相移量，总相移量为一个周期，相移次数至少为3，用摄像装置记录下对应的图像序列，用相位测量轮廓术的相位计算公式得到图像序列的相位，即把相位测量轮廓术的相位计算公式分别应用于不同频率的图像，得到基频相位和多个高频截断相位，根据时间相位展开方法得到绝对相位，这些操作的目的是利用展开高频相位抑制相位误差，从而获得高精确度的相位信息，最后根据相位和系统标定参数确定被测物体表面的三维坐标。