The invention relates to an adaptive lighting optimization method, sinusoidal grating projection based on the projector will include the use of computer generated 7 different frequency sinusoidal grating projection in 3D object surface; the reference fringes modulated by three-dimensional objects in the depth of stripe distortion, 7 corresponding distortion stripes were obtained respectively; extraction 7 of the distortion stripes and reference fringe frequency component in the frequency domain by Fourier transform, get the continuous phase in space distribution decompression; establish the pixels between the projector and camera, the camera; 7 were collected as distorted images before image processing, through the projector of the processed image projection light on the surface of an object; for each kind of different grating projection, select the best iterative image results, will get 7 An adaptive adaptive illumination scheme is selected by comparing the number of dark / saturated pixels in an adaptive illumination image.
【技术实现步骤摘要】
一种基于正弦光栅投影的自适应照明优化方法
本专利技术涉及一种自适应照明优化方法,属于自适应光学领域。
技术介绍
对于8-bit数字相机,当被测场景有高反射率和低反射率的不同部分时,采集得到的图像只包含8-bit有限的像素信息,如果增加曝光使得低反射率的部分清晰,而高反射率的部分则变得饱和;反之,如果减少曝光使得高反射率的部分清晰,而低反射率的部分则变得黑暗,因此在特定照明条件下高反射或者低反射的部分会出现极亮或极暗的区域,造成像素信息的丢失,对后续的决策和执行造成极其不利的影响。传统的方法多采用手动调节照明设备亮度的方式避免曝光过度,然而这种手动调节方式不适用于工业自动化,而且不具有普遍性。基于此,自适应照明技术在机器视觉的应用中显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足,提供一种可以避免不同反射表面对机器视觉决策和分析造成不利影响的自适应照明优化方法。本专利技术的技术方案如下:一种基于正弦光栅投影的自适应照明优化方法,包括下列步骤:(1)投影幕布作为参考平面,将投影仪和相机非同轴放置在幕布的同侧,利用投影仪将计算机生成的7个具有不同频率数的正弦光栅条纹投射在三维目标物体表面,这7个正弦光栅条纹即为7种基于正弦光栅投影的自适应照明方式;(2)参考条纹受到三维物体深度的调制会发生条纹畸变,利用CCD相机分别获取对应的7个畸变条纹,推导出物体深度和条纹相位变化的关系;(3)利用傅里叶变换在频域中分别提取7对畸变条纹和参考条纹的基频分量,再利用逆变换将提取的基频分量转换回时域,得到在-π到π区间的折叠相位,通过相位解压算法将不连续分布的折 ...
【技术保护点】
一种基于正弦光栅投影的自适应照明优化方法,包括下列步骤:(1)投影幕布作为参考平面,将投影仪和相机非同轴放置在幕布的同侧,利用投影仪将计算机生成的7个具有不同频率数的正弦光栅条纹投射在三维目标物体表面,这7个正弦光栅条纹即为7种基于正弦光栅投影的自适应照明方式。(2)参考条纹受到三维物体深度的调制会发生条纹畸变,利用CCD相机分别获取对应的7个畸变条纹,推导出物体深度和条纹相位变化的关系;(3)利用傅里叶变换在频域中分别提取7对畸变条纹和参考条纹的基频分量,再利用逆变换将提取的基频分量转换回时域,得到在‑π到π区间的折叠相位,通过相位解压算法将不连续分布的折叠相位转化成在空间中连续分布的解压相位;(4)对于每一对畸变条纹和参考条纹,将解压相位代入相位和深度的转换公式中得到每一个像素点的深度值,进而得到在7个具有不同频率数正弦光栅投影的情况下目标场景的重构图,即建立起投影仪和相机之间的像素匹配;(5)将相机分别采集的7个畸变图像作为处理前的图像,通过投影仪的反比例补光将处理后的图像投射在三维目标物体表面,将此过程重复多次以突出原始获取场景中的黑暗部分,遮蔽饱和的部分,称此过程为黑暗/饱和 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于正弦光栅投影的自适应照明优化方法,包括下列步骤:(1)投影幕布作为参考平面,将投影仪和相机非同轴放置在幕布的同侧,利用投影仪将计算机生成的7个具有不同频率数的正弦光栅条纹投射在三维目标物体表面,这7个正弦光栅条纹即为7种基于正弦光栅投影的自适应照明方式。(2)参考条纹受到三维物体深度的调制会发生条纹畸变,利用CCD相机分别获取对应的7个畸变条纹,推导出物体深度和条纹相位变化的关系;(3)利用傅里叶变换在频域中分别提取7对畸变条纹和参考条纹的基频分量,再利用逆变换将提取的基频分量转换回时域,得到在-π到π区间的折叠相位,通过相位解压算法将不连续分布的折叠相位转化成在空...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕辰刚,高爽,方干,张帅,鲍志强,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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