[发明专利]一种基于循环互补格雷码的三维面形测量方法

摘要

本发明公开了机器视觉测量方法领域的一种基于循环互补格雷码的三维面形测量方法，步骤包括：1、向被测物体表面循环投影序列图，序列图中包含经过特殊编码设计的互补格雷码；2、采集经过被测物体调制的序列图集；3、计算序列图集中每一组序列图的截断相位基础值；4、对序列图集中的循环互补格雷码进行解码，利用解码码字对截断相位进行展开；5、获得物体三维面形信息。通过在时间域和空间域上对互补格雷码进行特殊编码设计和特殊解码步骤，解决了相位级次跳变处误码的问题，提高了解码的鲁棒性，与现有技术相比，在投影格雷码图案数目相同的基础上，将编码周期数扩大为原来的两倍，从而提高了测量的精度，适用于对复杂，动态场景的高速高精度测量。

主权项

1.一种基于循环互补格雷码的三维面形测量方法，特征在于，步骤包括：/nS1：向被测物体表面循环投影二值序列图案，所述二值序列图案由一系列二值化正弦条纹图和一系列互补格雷码图组成，所述一系列正弦条纹图由投影仪镜头轻微离焦，投影产生的周期数为N的m幅正弦条纹图组成；所述一系列互补格雷码图由传统格雷码中的第二幅图到最后一幅图，并加上一幅格雷码码字宽度为所述正弦条纹图正弦条纹宽度一半的格雷码图组成，所述一系列互补格雷码图为log₂N幅互补格雷码图，所述一系列互补格雷码图中，周期数为二的互补格雷码图第二周期按照所述二值序列图案循环投影的时间顺序黑白翻转，奇数序列周期数为二的互补格雷码图的第二周期码字与第一周期图案相同，偶数序列周期数为二的互补格雷码图的第二周期码字黑白翻转，与第一周期码字相反；/nS2：采集经过被测物体调制的序列图集；/nS3：利用所述二值化正弦条纹图计算所述序列图集中每一组序列图的截断相位基础值；/nS4：对所述序列图集中的互补格雷码进行解码，利用解码码字对截断相位进行展开，所述解码码字包括第一解码值、第二解码值和第三解码值，/n所述第三解码值是将所述序列图集中当前序列周期数为二的互补格雷码与所述当前序列上一序列周期数为二的互补格雷码二值化处理后，做异或运算，解码计算得到，/n所述第二解码值是将获得的所述序列图集中每个序列的互补格雷码图进行二值化处理后，将偶数序列周期为二的格雷码图的第二周期码字黑白翻转，采用互补格雷码解码方法得到，/n所述第一解码值是将获得的所述序列图集中每个序列的互补格雷码图进行二值化处理后，将偶数序列周期为二的格雷码图的第二周期码字黑白翻转，采用传统格雷码解码方法得到；/nS5：通过相位和高度的映射关系，以及摄像机标定，获得物体三维面形信息；/n对所述序列图集中的互补格雷码进行解码，利用解码码字对截断相位进行展开，是指：在解码的过程中，针对每一组序列互补格雷码图，/n当截断相位基础值小于等于时，由截断相位基础值、第二解码值和第三解码值进行截断相位展开；/n当截断相位基础值小于并且大于时，由截断相位基础值、第一解码值和第三解码值进行截断相位展开；/n当截断相位基础值大于等于时，由截断相位基础值、第二解码值、第三解码值进行截断相位展开。/n