[发明专利]一种基于正弦光栅投影的自适应照明优化方法

摘要

本发明涉及一种基于正弦光栅投影的自适应照明优化方法，包括：利用投影仪将计算机生成的7个具有不同频率数的正弦光栅条纹投射在三维目标物体表面；参考条纹受到三维物体深度的调制会发生条纹畸变，分别获取对应的7个畸变条纹；利用傅里叶变换在频域中分别提取7对畸变条纹和参考条纹的基频分量，得到在空间中连续分布的解压相位；建立起投影仪和相机之间的像素匹配；将相机分别采集的7个畸变图像作为处理前的图像，通过投影仪的反比例补光将处理后的图像投射在物体表面；对于每种不同的光栅投影，选出效果最好的迭代图像结果，将分别得到的7个自适应照明图像结果进行黑暗/饱和像素数的比较选出最优化的自适应照明方式。

主权项

1.一种基于正弦光栅投影的自适应照明优化方法，包括下列步骤：(1)投影幕布作为参考平面，将投影仪和相机非同轴放置在幕布的同侧，利用投影仪将计算机生成的7个具有不同频率数的正弦光栅条纹投射在三维目标物体表面，这7个正弦光栅条纹即为7种基于正弦光栅投影的自适应照明方式；(2)参考条纹受到三维物体深度的调制会发生条纹畸变，利用CCD相机分别获取对应的7个畸变条纹，推导出物体深度和条纹相位变化的关系；(3)利用傅里叶变换在频域中分别提取7对畸变条纹和参考条纹的基频分量，再利用逆变换将提取的基频分量转换回时域，得到在‑π到π区间的折叠相位，通过相位解压算法将不连续分布的折叠相位转化成在空间中连续分布的解压相位；(4)对于每一对畸变条纹和参考条纹，将解压相位代入相位和深度的转换公式中得到每一个像素点的深度值，进而得到在7个具有不同频率数正弦光栅投影的情况下目标场景的重构图，即建立起投影仪和相机之间的像素匹配；(5)将相机分别采集的7个畸变图像作为处理前的图像，通过投影仪的反比例补光将处理后的图像投射在三维目标物体表面，将此过程重复多次以突出原始获取场景中的黑暗部分，遮蔽饱和的部分，称此过程为黑暗/饱和像素数的比较过程；(6)对于每种不同的光栅投影，选出效果最好的迭代图像结果，将分别得到的7个自适应照明图像结果进行黑暗/饱和像素数的比较选出最优化的自适应照明方式。