单线结构光解码方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种单线结构光解码方法及系统，涉及物体的三维重建技术领域。所述方法包括：向被测物体表面投射单线结构光；采集由单线结构光反射形成的单线结构光图案；对单线结构光图案进行处理得到单线结构光图案中各像素点在时间轴上的像素强度序列，通过对各像素点在时间轴上的像素强度序列进行傅里叶变换得到单线结构光图案中各像素点的相位，实现对单线结构光的解码。所述单线结构光解码方法及系统解决了空间检测法引起的二义性问题，提高了整个解码过程中的解码精度和对图像信息的分析处理效率，进而获得精度更高的物体的三维信息，构建精度更高的物体的三维图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物体的三维重建
，具体而言，涉及一种单线结构光解码方法及系统。
技术介绍
线结构光三维测量技术是一项精准获取物体的三维信息的技术，广泛应用于科技和工业领域。通常，线结构光三维测量技术包括以下基本步骤：向目标物体投射线结构光并扫描，采集经由目标物体表面反射生成的图案，对采集到的图案信息进行解码，还原目标物体的三维信息，用于对物体的三维重建。就目前而言，线结构光三维测量技术的解码方法采用的是空间检测方法，通过检测采集到的图像每一行或列的峰值，完成对采集到的图像信息的分析处理，从而完成解码过程。但是，在一些复杂的扫描环境下，某些空间峰值在检测时会产生条纹二义性的现象，会给后续的三维信息获取和三维重建结果的精度造成严重的影响。同时，空间检测方法对图像信息的分析处理效率低，往往会使得三维重建结果的精度有限，不能完整而正确地表达出被测目标表面的具体信息。
技术实现思路
为了克服现有技术中的上述不足，本专利技术实施例的目的在于提供一种对图像信息的分析处理效率高且解码精度高的解码方法及系统，以改善现有技术中对物体的三维重建结果精度不高，无法真实地反映物体的具体情况等缺点。就解码方法而言，本专利技术较佳的实施例提供了一种单线结构光解码方法，应用于单线结构光解码系统，所述系统包括投影设备、摄像设备及分别与所述投影设备和摄像设备连接的计算设备，所述方法包括：所述投影设备向被测物体表面投射单线结构光，以对所述被测物体进行单线结构光扫描；所述摄像设备采集所述单线结构光经由所述被测物体表面反射形成的单线结构光图案；所述计算设备对所述单线结构光图案进行处理得到单线结构光图案中各像素点在时间轴上的像素强度序列，通过对所述单线结构光图案中各像素点在时间轴上的像素强度序列进行傅里叶变换得到所述单线结构光图案中各像素点的相位，实现对所述单线结构光的解码。就解码系统而言，本专利技术较佳的实施例还提供了一种单线结构光解码系统，所述系统包括投影设备、摄像设备及分别与所述投影设备和摄像设备连接的计算设备，其中：所述投影设备，用于向被测物体表面投射单线结构光，以对所述被测物体进行单线结构光扫描；所述摄像设备，用于采集所述单线结构光经由所述被测物体表面反射形成的单线结构光图案；所述计算设备，用于对所述单线结构光图案进行处理得到单线结构光图案中各像素点在时间轴上的像素强度序列，通过对所述单线结构光图案中各像素点在时间轴上的像素强度序列进行傅里叶变换得到所述单线结构光图案中各像素点的相位，实现对所述单线结构光的解码。相对于现有技术而言，本专利技术实施例提供的单线结构光解码方法及系统具有以下有益效果：所述单线结构光解码方法及系统从傅里叶变换和时间轴解码的角度出发，解决了空间检测法引起的二义性问题，提高了整个解码过程中对图像信息的分析处理效率，较佳的完成了解码过程，进而获得精度更高的物体的三维信息，构建精度更高的物体的三维图像。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本专利技术较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术较佳实施例提供的一种单线结构光解码系统的系统组成方框示意图。图2为本专利技术较佳实施例提供的一种单线结构光解码方法的流程示意图。图3为图2中步骤S230的子步骤的一种流程示意图。图4为图3中子步骤S232的子步骤的一种流程示意图。图5为本专利技术较佳实施例提供的另一种单线结构光解码方法的流程示意图。图标：10-单线结构光解码系统；101-投影设备；102-摄像设备；103-计算设备。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。请参照图1，图1是本专利技术较佳实施例提供的单线结构光解码系统10的系统组成方框示意图。本专利技术实施例中的单线结构光解码系统10可以应用于对物体的三维重建技术中，提高三维重建结果的精度。如图1所示，单线结构光解码系统10包括：投影设备101、摄像设备102及计算设备103。所述投影设备101、摄像设备102以及计算设备103相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些设备之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接，或者通过对无线信号的接收或发送实现设备之间的电性连接，完成数据的交互。其中，所述投影设备101可以是，但不限于，激光扫描仪(LaserScanner，LS)，数字光处理(DigitalLightProcession，DLP)投影机，液晶显示器(LiquidCristalDisplay，LCD)投影机，阴极射线管(CathodeRayTube，CRT)投影机，硅基液晶(LiquidCrystalOnSilicon，LCOS)投影机等。所述摄像设备102可以是，但不限于，DVD数码摄像机，硬盘式数码摄像机，高清数码摄像机，单反照相机，卡片照相机，长焦照相机等。所述计算设备103为一带有处理器的计算机，所述处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力，可以配合本专利技术实施例中所述计算设备103完成对所述摄像设备102采集到的单线机构光图案的处理。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等。还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本专利技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单线结构光解码方法，应用于单线结构光解码系统，所述系统包括投影设备、摄像设备及分别与所述投影设备和摄像设备连接的计算设备，其特征在于，所述方法包括：所述投影设备向被测物体表面投射单线结构光，以对所述被测物体进行单线结构光扫描；所述摄像设备采集所述单线结构光经由所述被测物体表面反射形成的单线结构光图案；所述计算设备对所述单线结构光图案进行处理得到单线结构光图案中各像素点在时间轴上的像素强度序列，通过对所述单线结构光图案中各像素点在时间轴上的像素强度序列进行傅里叶变换得到所述单线结构光图案中各像素点的相位，实现对所述单线结构光的解码。

【技术特征摘要】
1.一种单线结构光解码方法，应用于单线结构光解码系统，所述系统包括投影设备、摄像设备及分别与所述投影设备和摄像设备连接的计算设备，其特征在于，所述方法包括：所述投影设备向被测物体表面投射单线结构光，以对所述被测物体进行单线结构光扫描；所述摄像设备采集所述单线结构光经由所述被测物体表面反射形成的单线结构光图案；所述计算设备对所述单线结构光图案进行处理得到单线结构光图案中各像素点在时间轴上的像素强度序列，通过对所述单线结构光图案中各像素点在时间轴上的像素强度序列进行傅里叶变换得到所述单线结构光图案中各像素点的相位，实现对所述单线结构光的解码。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对所述单线结构光图案中各像素点在时间轴上的像素强度序列进行傅里叶变换得到所述单线结构光图案中各像素点的相位的步骤，包括：将进行离散傅里叶变换所对应的离散傅里叶变换窗口分割为多个离散傅里叶变换子窗口；根据各像素点所属的离散傅里叶变换子窗口的窗口序列号，计算各像素点在所述单线结构光图案中的相位。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各像素点所属的离散傅里叶变换子窗口的序号，计算各像素点在所述单线结构光图案中的相位的步骤包括：计算各像素点在单线结构光图案中的调制光强，将计算得到的各像素点的调制光强与预设的调制光强进行比较；当像素点的调制光强大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，贾梦瑶，邹伟，边海栋，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51