[发明专利]一种结构光测量系统的二值图案离焦投影方法

摘要

本发明公开了一种结构光测量系统的二值图案离焦投影方法，解决了生成二值离焦投影图案因条纹周期宽度长短而出现误差较大问题，提出一种新的因应用场合不同而不断调整投影条纹周期宽度，减少不断迭代跳变次数，适用于快速测量的应用场合，并且在离焦投影状况下投影正反格雷码条纹，解决了因格雷码条纹边缘模糊导致相位求解误差较大的问题，并且利用正反格雷码法确定的相交点位置对于离焦程度不相关，都在同一像素点上，保证了该方法的稳定性与高精度。

主权项

1.一种结构光测量系统的二值图案离焦投影方法，其特点在于，包括：根据离焦生成的正弦条纹的对称性和周期性，选取像素大小为Sx×Sy的二值图像作为二值块，将所述二值块拼接生成条纹图像，其中，Sx表示X方向的长度，Sy表示Y方向的长度；二值块为生成投影条纹周期的一半，对上述二值块进行对称得到一周期的二值块；确定上述二值块中每个像素的灰度值分布，每个上述像素的灰度值为1或0；所述确定上述二值块中每个像素的灰度值分布具体包括：将Sx分为三部分，其中前后两部分长度相等，像素灰度值相反，根据Sx的奇偶公式来确定中间部分的范围取值Mx，所述奇偶公式具体为：其中n≤Sx/2；根据中间部分范围Mx的取值区间，然后按Mx从小到大进行取值；对Sx×Sy二值块进行随机赋值，然后利用确定好的Sx×Sy二值块进行对称，拼接生成整个周期的至少一个条纹图案；选取至少一个所述条纹图案中整幅二值图像经投影仪离焦后得到的图像和理想正弦图像之间的相位均方根误差最小的一幅条纹图案作为在Mx值下的最优投影二值图案；改变中间部分范围取值，并比较Mx在不同取值下离焦投影求得相位与理想正弦条纹之间相位均方根误差大小，取相位均方根误差最小的条纹图案作为最佳投影二值图案；对生成的二值图案进行投影仪离焦投影，对格雷码条纹进行了离焦投影，分别投影离焦过的正向格雷码与反向格雷码，通过求解这两个条纹轮廓的交点来定位条纹的边缘，确定格雷码的级数，并解出绝对相位。