[发明专利]一种应用于不同波长三维测量的展开相位解相方法

摘要

本发明属于三维机器视觉领域，涉及一种应用于不同波长三维测量的展开相位解相方法。该方法通过光源投射装置向被测物体投射3种波长分别为λ1、λ2和λ3的正弦或者余弦规律变化的光信息，利用彩色摄像机采集每个波长的相移图案，解算出每个波长的各个像素点的相位值，通过每个波长的每个像素点的相位值计算每个像素点的展开相位值，进而通过三维重建方法获得物体的全貌三维坐标数据。本发明所设计的展开相位解相方法，优于传统的格雷码相位解相方法，可以有效的解决三维测量中被测物体表面颜色不一致的测量难题，无需喷涂显影剂，更加绿色环保。

主权项

1.本发明所设计的展开相位解相方法，其特征是：对于图像中每一个点(x，y)的展开相位值的计算步骤如下：步骤1：启动用于投射多种波长光信号的光源投射装置，所述的光源投射装置的分辨率为W×H；设置λ1、λ2、λ3、N1和N2的值，所述的λ1、λ2和λ3的取值均在0‑W之间，N1＝λ1/λ2，N2＝λ2/λ3；设置相移图像的步数为N(N＞3，且N∈[4，8])；步骤2：利用所述的光源投射装置，向物体投射波长为λ₁的相移图像，所述的相移图像的步数为步骤1中所设置的N，采集每幅图像，按照公式(1)计算相应的包裹相位值即公式(1)中的i取值为1：其中，I_n(x，y)表示摄像机接收到的光强值，为待计算的每一点的包裹相位值(i的取值分别为1，2，3)；步骤3：利用所述的光源投射装置，向物体投射波长为λ₂的相移图像，所述的相移图像的步数为步骤1中所设置的N，采集每幅图像，按照公式(1)计算相应的包裹相位值即公式(1)中的i取值为2；步骤4：利用所述的光源投射装置，向物体投射波长为λ₃的相移图像，所述的相移图像的步数为步骤1中所设置的N，采集每幅图像，按照公式(1)计算相应的包裹相位值即公式(1)中的i取值为3；步骤5：利用步骤1中所设置的N₁和N₂的值，以及步骤3和步骤4中所算出的和进行相位展开运算，根据公式(2)求解展开相位值Φ₃(x，y)：其中，INT表示取大于或等于这个数且与它最近的整数；步骤6：对步骤5中所述的相位展开运算进行误差修正，如下：当或且或且或时，通过公式(3)对所述的展开相位值Φ₃(x，y)进行修正：当或且或或时，通过公式(4)对所述的展开相位值Φ₃(x，y)进行修正：当且或且或时，通过公式(5)对所述的展开相位值Φ₃(x，y)进行修正：(x，y)点的展开相位值运算完毕。