结构光测量方法、装置、设备、存储介质及系统制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种结构光测量方法、装置、设备、存储介质及系统，包括：接收结构光编码方式选择指令；根据所述结构光编码方式选择指令生成目标结构光栅条纹，不同结构光编码方式选择指令对应不同的目标结构光栅条纹；将所述目标结构光栅条纹发送至投影仪，以使投影仪投射目标结构光栅条纹至目标物体；获取包含所述目标物体的投影图像并生成所述目标物体的三维形貌特征信息。采用上述技术方案可以解决现有技术中结构光三维扫描方法应用场景单一的技术问题。

Structured light measurement methods, devices, devices, storage media and systems

The embodiment of this application discloses a structured light measurement method, device, device, storage medium and system, which includes: receiving instructions of structured light coding mode selection; generating target structured grating fringes according to instructions of structured light coding mode selection; selecting instructions corresponding to different target structured grating fringes according to different structured light coding modes; transmitting the target structured grating fringes. To the projector so that the projector can project the grating fringes of the target structure to the target object, acquire the projection image containing the target object and generate the three-dimensional topographic feature information of the target object. Using the above technical scheme can solve the technical problem of single scene application of structured light three-dimensional scanning method in the existing technology.

【技术实现步骤摘要】
结构光测量方法、装置、设备、存储介质及系统
本申请实施例涉及计算机视觉测量
，尤其涉及一种结构光测量方法、装置、设备、存储介质及系统。
技术介绍
物体的三维形貌特征是物体最基本、最重要的特征之一。人类通过三维形貌特征确定物体的轮廓，进而实现对物体的认识，从而实现对物体的比较、记录以及复制。因此，实现物体的三维形貌特征测量有着重要的意义。现有技术中，存在多种三维形貌特征测量方法。例如，结构光三维扫描方法。其中，结构光三维扫描方法是一种结合结构光技术、相位测量技术、计算机视觉技术的复合三维非接触式测量技术。然而，现有的结构光三维扫描方法仅能利用特定的结构光栅条纹对特定场景的物体进行三维形貌特征测量，使得结构光三维扫描方法应用场景单一。
技术实现思路
本申请提供了一种结构光测量方法、装置、设备、存储介质及系统，以解决现有技术中结构光三维扫描方法应用场景单一的技术问题。第一方面，本申请实施例提供了一种结构光测量方法，包括：接收结构光编码方式选择指令；根据所述结构光编码方式选择指令生成目标结构光栅条纹，不同结构光编码方式选择指令对应不同的目标结构光栅条纹；将所述目标结构光栅条纹发送至投影仪，以使投影仪投射目标结构光栅条纹至目标物体；获取包含所述目标物体的投影图像并生成所述目标物体的三维形貌特征信息。进一步的，所述目标结构光栅条纹包括：三步相移光栅条纹、四步相移光栅条纹以及2×3相移光栅条纹中的至少一个。进一步的，所述目标结构光栅条纹为2×3相移光栅条纹时，所述根据所述结构光编码方式选择指令生成目标结构光栅条纹包括：根据所述结构光编码方式选择指令生成三幅第一黑白条纹相移图案和三幅第二黑白条纹相移图案，所述第一黑白条纹相移图案和所述第二黑白条纹相移图案的空间周期不同，且三幅所述第一黑白条纹相移图案之间相差设定相移量，三幅所述第二黑白条纹相移图案之间相差设定相移量。进一步的，所述第一黑白条纹相移图案和第二黑白条纹相移图案均为行正弦黑白条纹相移图案或列正弦黑白条纹相移图案。进一步的，第一幅所述第一黑白条纹相移图案和第一幅所述第二黑白条纹相移图案中各像素点的正弦条纹强度分布为：第二幅所述第一黑白条纹相移图案和第二幅所述第二黑白条纹相移图案中各像素点的正弦条纹强度分布为：第三幅所述第一黑白条纹相移图案和第三幅所述第二黑白条纹相移图案中各像素点的正弦条纹强度分布为：其中，(x,y)表示像素点，I’(x,y)为条纹的平均强度，I”(x,y)为调制强度，δ为设定相移量且δ＝2π/3，为包裹相位且进一步的，所述投影图像由图像采集装置获得，所述图像采集装置为至少两个。第二方面，本申请实施例还提供一种结构光测量装置，包括：指令接收模块，用于接收结构光编码方式选择指令；条纹生成模块，用于根据所述结构光编码方式选择指令生成目标结构光栅条纹，不同结构光编码方式选择指令对应不同的目标结构光栅条纹；条纹投影模块，用于将所述目标结构光栅条纹发送至投影仪，以使投影仪投射目标结构光栅条纹至目标物体；信息确定模块，用于获取包含所述目标物体的投影图像并生成所述目标物体的三维形貌特征信息。第三方面，本申请实施例还提供一种结构光测量设备，包括：一个或多个处理器、通信装置及存储器；所述通信装置用于与其他设备进行通信；所述存储器用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被所述处理器执行时，使得处理器实现如第一方面所述的结构光测量方法。第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读取存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的结构光测量方法。第五方面，本申请实施例还提供了一种结构光测量系统，包括：投影仪以及如第三方面所述的结构光测量设备；所述结构光测量设备与所述投影仪相连；所述投影仪用于投射目标结构光栅条纹至目标物体。上述，通过接收结构光编码方式选择指令并生成对应的目标结构光栅条纹，进而使投影仪投影目标结构光栅条纹至目标物体，之后，获取包含目标物体的投影图像，进而通过投影图像确定目标物体的三维形貌特征信息的技术手段，实现了在结构光测量设备中设定多种结构光编码方式，且可以由用户根据实际情况确定需要的结构光编码方式，解决了现有技术中结构光三维扫描方法应用场景单一的技术问题，在测量目标物体的三维形貌特征时，实现了在多种结构光中选择所需的结构光，扩大了测量方法的使用范围及应用场景。附图说明图1为本申请实施例提供的一种结构光测量方法的流程图；图2为光栅投影结构图；图3为2×3相移编码方式时第一幅第一黑白条纹相移图案示意图；图4为2×3相移编码方式时第二幅第一黑白条纹相移图案示意图；图5为2×3相移编码方式时第三幅第一黑白条纹相移图案示意图；图6为2×3相移编码方式时第一幅第二黑白条纹相移图案示意图图7为2×3相移编码方式时第二幅第二黑白条纹相移图案示意图；图8为2×3相移编码方式时第三幅第二黑白条纹相移图案示意图；图9为三步相移编码方式时第一幅黑白条纹相移图案示意图；图10为三步相移编码方式时第二幅黑白条纹相移图案示意图；图11为三步相移编码方式时第三幅黑白条纹相移图案示意图；图12为四步相移编码方式时第一幅黑白条纹相移图案示意图；图13为四步相移编码方式时第二幅黑白条纹相移图案示意图；图14为四步相移编码方式时第三幅黑白条纹相移图案示意图；图15为四步相移编码方式时第四幅黑白条纹相移图案示意图；图16为本申请实施例提供的一种结构光测量装置的结构示意图；图17为本申请实施例提供的一种结构光测量设备的结构示意图；图18为本申请实施例提供的一种结构光测量系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。图1为本申请实施例提供的一种结构光测量方法的流程图，该结构光测量方法可以由结构光测量装置执行，结构光测量装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在结构光测量设备中。具体的，结构光测量设备可以是计算机等数据处理设备。结构光测量设备包含在结构光测量系统中，同时，结构光测量系统中还包括投影仪，可选包括图像采集装置。实施例中，以结构光测量系统同时包括投影仪和图像采集装置为例进行描述。具体的，结构光测量设备分别与投影仪和图像采集装置相连，其中，该连接方式可以是有线连接方式或无线连接方式。通常，结构光测量系统中各设备所采用同一空间坐标系，即在进行系统搭建后及目标物体测量前，需要对结构光测量系统进行标定。其中，具体的标定方式实施例不作限定。具体的，结构光测量设备可以生成需要发射的结构光栅条纹，并将结构光栅条纹发送至投影仪，以使投影仪向目标物体投影结构光栅条纹。同时，图像采集装置采集目标物体的投影图像，并发送至结构光测量设备，以使结构光测量设备对投影图像进行解码、立体匹配及视差计算等操作，进而生成点云模型，并将点云模型作为目标物体的三维形貌特征信息。其中，投影仪和图像采集装置的数量和位置关系可以根据实际情况设定。例如，设置一个投影仪和两个图像采集装置。此时，投影仪和两个图像采集装置的重心位于同一直线，该直线优选为水平线，且投影仪位于两个图像采集装置之间。优选的，两个图像采集装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构光测量方法，其特征在于，包括：接收结构光编码方式选择指令；根据所述结构光编码方式选择指令生成目标结构光栅条纹，不同结构光编码方式选择指令对应不同的目标结构光栅条纹；将所述目标结构光栅条纹发送至投影仪，以使投影仪投射目标结构光栅条纹至目标物体；获取包含所述目标物体的投影图像并生成所述目标物体的三维形貌特征信息。

【技术特征摘要】
1.一种结构光测量方法，其特征在于，包括：接收结构光编码方式选择指令；根据所述结构光编码方式选择指令生成目标结构光栅条纹，不同结构光编码方式选择指令对应不同的目标结构光栅条纹；将所述目标结构光栅条纹发送至投影仪，以使投影仪投射目标结构光栅条纹至目标物体；获取包含所述目标物体的投影图像并生成所述目标物体的三维形貌特征信息。2.根据权利要求1所述的结构光测量方法，其特征在于，所述目标结构光栅条纹包括：三步相移光栅条纹、四步相移光栅条纹以及2×3相移光栅条纹中的至少一个。3.根据权利要求2所述的结构光测量方法，其特征在于，所述目标结构光栅条纹为2×3相移光栅条纹时，所述根据所述结构光编码方式选择指令生成目标结构光栅条纹包括：根据所述结构光编码方式选择指令生成三幅第一黑白条纹相移图案和三幅第二黑白条纹相移图案，所述第一黑白条纹相移图案和所述第二黑白条纹相移图案的空间周期不同，且三幅所述第一黑白条纹相移图案之间相差设定相移量，三幅所述第二黑白条纹相移图案之间相差设定相移量。4.根据权利要求3所述的结构光测量方法，其特征在于，所述第一黑白条纹相移图案和第二黑白条纹相移图案均为行正弦黑白条纹相移图案或列正弦黑白条纹相移图案。5.根据权利要求3所述的结构光测量方法，其特征在于，第一幅所述第一黑白条纹相移图案和第一幅所述第二黑白条纹相移图案中各像素点的正弦条纹强度分布为：第二幅所述第一黑白条纹相移图案和第二幅所述第二黑白条纹相移图案中各像素点的正弦条纹强度分布为：第...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊四明，熊友谊，张文金，王勇，张宁，
申请(专利权)人：广州欧科信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44