[发明专利]一种基于泰勒指数表达式型面结构光的三维重建方法

摘要

本发明提供了一种基于相位轮廓测量术三维测量中消除投影仪gamma误差的方法，该方法主要包括以下步骤：生成并投射基于特殊指数表达式的面结构光栅、采集图像，基于相应新型解相方法解算被采集图像所包含的无投影仪gamma误差的相位信息。从而通过所得无投影仪gamma误差的相位信息，计算得到三维测量结果，最终达到消除投影仪gamma对测量结果的影响、提高测量精度的目的。

主权项

1.一种基于泰勒指数表达式型面结构光的三维重建方法，其特征在于，该方法主要包括以下步骤：步骤1：根据多步相移与多频相位展开的方法，确定用于解包裹相位的频率(pm,m＝1,2,…,M)与相应的相移步数N(N≥3)。步骤2：生成对应于各个频率的待投射结构光图像，称单个频率对应的所有待投射结构光图像为一组待投射结构光图像，共M组待投射结构光图像。每组待投射结构光图像为包含有N步相移的条纹光栅，且具有泰勒指数型表达式形式：其中n∈[1,N]，表示该组中第n幅图中(i,j)点处的灰度值大小；A为底数；指数部分为最高次为2次的泰勒级数，其自变量为带有相位与相移信息的cosine函数；指数中分别为cosine函数的0次、1次、2次项系数；为该组图像中对应的各点绝对相位；步骤3：通过投影仪向被测物体投射该步骤2中生成的各组结构光图像，同时相机同步采集对应图像，每组待投射结构光图像对应的所有相机采集图像记为一组采集图像；步骤4：基于对应包裹相位算法计算每组采集图像的包裹相位对于本发明提供的该泰勒指数表达式型面结构光，该组采集图像包裹相位解算如下:同理，对其余各组采集图像分别运用此算法求解包裹相位，共得到M组对应于不同频率下的包裹相位解算结果。步骤5：基于步骤1中确定的多频相位展开方法与步骤4中解算所得M组对应于不同频率下的包裹相位，计算绝对相位；步骤6：通过相位信息与预先标定的投影仪‑相机系统的三维坐标‑相位关系计算物体表面点的三维坐标数据，完成待测物体三维重建。