[发明专利]一种针对运动对象的散焦光栅投影三维测量方法

摘要

本发明公开了一种针对运动对象的散焦光栅投影三维测量方法，首先通过五步相移法求解出运动产生的相位误差，同时利用被测对象的运动对摄像机像平面上以及投影仪相位平面上对应点的影响进行相位误差补偿，获取不受运动影响的主值相位分布。采用对相位展开过程进行运动误差校正的方法，搜寻运动误差导致出现相位阶次异常跳变的像素点，再对异常跳变点邻域内受影响的像素点进行相位阶次校正，使用经过校正的相位阶次进行相位展开以获得消除了运动误差的绝对相位分布，获得不受运动影响的被测对象绝对相位，完成三维重建。本发明提出的测量方法可以实现对动态物体的高精度测量，有效减少运动波纹，获得高质量的被测对象三维点云。

主权项

1.一种针对运动对象的散焦光栅投影三维测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，使用散焦光栅投影三维测量系统，先对被测对象投影一张空白图像，再投影相移步长分别为‑π、‑π/2、0、π/2和π的五张正弦相移图像，再投影六张灰阶码图像，最后投影一张空白图像；在上述投影同时，摄像机采集对应投影下的被测对象图像；定义投影空白图像时摄像机采集的图像为被测对象空白光栅图，投影相移图像时摄像机采集的图像为被测对象相移图，投影灰阶码图像时摄像机采集的图像为被测对象灰阶码图；步骤2，使用Lucas‑Kanade金字塔光流法测量摄像机所获取的被测对象空白光栅图中像素点(x,y)在两张空白图像投影之间发生的水平方向位移D_x(x,y)和竖直方向位移D_y(x,y)、水平方向运动速度v_x(x,y)和竖直方向运动速度v_y(x,y)；步骤3，基于被测对象相移图，求取被测对象运动造成的相位误差；步骤4，基于步骤3的相位误差，进行主值相位误差补偿；步骤5，基于被测对象灰阶码图，进行相位展开校正；步骤6，对被测对象进行三维重建。