[发明专利]一种用TOF深度相机修正空间频域成像中组织体表面光照度的方法

摘要

一种用TOF深度相机修正空间频域成像中组织体表面光照度的方法，用TOF深度相机快速获得的深度图像直接计算出组织体表面的高度分布，利用高度分布实时快速地对形状复杂的组织体高度不一致的表面光照度值进行修正，从而减小空间频域成像时光照度采集误差，同时通过系统灰度响应曲线消除投影仪的Gamma非线性和CCD相机非线性响应引起的调制光的非正弦化误差，保证投射调制光满足正弦规律分布。

主权项

1.一种用TOF深度相机修正空间频域成像中组织体表面光照度的方法，包括以下步骤，步骤1.将光强为0‑255灰度值的图像投射到标准漫反射朗伯体，根据采集的漫反射图像灰度值，建立灰度响应曲线，获得亮度校正拟合多项式I_out＝f(I_in)；步骤2.将均匀白板图像投射到参考平面和复杂组织面，并分别采集识别获得平面深度图像和复杂深度图像的灰度值差的分布，得到复杂组织面与参考平面的高度差值分布；步骤3.将带有调制频率的灰度图片投射到步骤2中的复杂组织面，采集光度分布图像，根据步骤1得到的亮度校正拟合多项式I_out＝f(I_in)对光度分布图像进行亮度校正，再根据步骤2得到的高度差值分布，修正亮度校正后的光度分布图像；步骤4.用步骤3修正后的光度分布图像校正带有调制频率的灰度图片，使复杂组织面的光度分布满足正弦分布规律；步骤5.采集复杂组织面光照度分布图像，根据步骤1得到的亮度校正拟合多项式I_out＝f(I_in)对光照度分布图像进行亮度校正，再基于步骤2得到的高度差值分布，根据朗伯体表面漫反射模型，对采集的复杂组织面光照度分布图像做修正；一种空间频域成像深度修正系统，包括计算机、DLP投影仪、CCD相机、投影物镜、标准漫反射板、底座、复杂组织体、两个五维调节架、精密升降台、TOF深度相机，计算机用于向DLP投影仪输出图像数据，DLP投影仪和投影物镜用于投影步骤1中光强为0‑255灰度值的图像，或步骤2中均匀白板图像，或步骤3中带有调制频率的灰度图片，或步骤4中校正的带有调制频率的灰度图片，CCD相机用于采集步骤1中的漫反射图像，或步骤3中的光度分布图像，或步骤5中的光照度分布图像，TOF深度相机用于采集步骤2中平面深度图像和复杂深度图像，标准漫反射体和复杂组织体用于反射DLP投影仪和投影物镜的投影，DLP投影仪固定在精密升降台上，底座被固定在第一五维调节架上，CCD相机和TOF深度相机可交换的固定在第二五维调节架上，标准漫反射板和复杂组织体可交换的固定在底座上，DLP投影仪的投影面积与CCD相机或TOF深度相机的采集面积重合。