【技术实现步骤摘要】
一种单帧动态三维测量方法
本专利技术属于基于条纹投影的物体三维测量
，具体涉及一种单帧动态三维测量方法。
技术介绍
在三维物体面形测量领域中，基于条纹投影技术的三维物体测量技术在各个领域已被广泛应用，例如，工业检测，人脸检测，医疗整形等，由于其低成本，高精度，高可靠和非接触性成为三维物体测量技术中最具商业化和最有效的方法之一。该技术是利用投影仪将条纹投影到待测物体表面，被测物体形貌的变化导致条纹发生形变，对这种条纹形变进行分析并提取变形条纹图的相位信息进而获取物体的高度信息。基于条纹投影技术的相位提取技术可以分为多帧和单帧的方法。多帧方法，例如相移轮廓术，该方法至少需要三帧条纹图提取物体的相位，投影仪投影一系列条纹图至待测物体表面，待测物体形貌的变化导致条纹发生形变，由相机捕获变形的条纹图，最后提取变形条纹图的相位信息并根据相位-高度映射关系式获取物体的三维形貌。由于需要多帧条纹图提取物体的相位，难以实现高速三维测量；当测量运动的物体时，所捕获的运动物体条纹图之间的相移量不均匀，会导致相位的测量误差；另外，当物...
【技术保护点】
1.一种单帧动态三维测量方法，其特征在于，包括：/n对图像的RGB三个颜色通道分别进行编码，得到单帧条纹图；/n将所述单帧条纹图投影至待测物体表面，得到变形条纹图的强度分布；/n根据所述变形条纹图的强度分布，去除所述变形条纹图的背景强度，得到去除背景强度的变形条纹图；/n对所述去除背景强度的变形条纹图进行归一化处理，得到归一化处理结果；/n利用利萨如椭圆拟合方法对所述归一化处理结果进行处理，得到所述待测物体的相位信息；/n根据所述相位信息，得到所述待测物体的三维形貌信息。/n
【技术特征摘要】
1.一种单帧动态三维测量方法，其特征在于，包括：
对图像的RGB三个颜色通道分别进行编码，得到单帧条纹图；
将所述单帧条纹图投影至待测物体表面，得到变形条纹图的强度分布；
根据所述变形条纹图的强度分布，去除所述变形条纹图的背景强度，得到去除背景强度的变形条纹图；
对所述去除背景强度的变形条纹图进行归一化处理，得到归一化处理结果；
利用利萨如椭圆拟合方法对所述归一化处理结果进行处理，得到所述待测物体的相位信息；
根据所述相位信息，得到所述待测物体的三维形貌信息。
2.根据权利要求1所述的单帧动态三维测量方法，其特征在于，对图像的RGB三个颜色通道分别进行编码，生成单帧条纹图，包括：
将图像的R颜色通道与B颜色通道编码为具有任意相移量的条纹图，将图像的G颜色通道编码为与R颜色通道条纹图和B颜色通道条纹图的背景强度相等的平面图，得到所述单帧条纹图，其中，所述单帧条纹图的强度为，
其中，(x,y)表示图像的像素点坐标，a表示图像的背景强度，b表示图像的对比度，f表示单帧条纹图的空间频率，表示单帧条纹图的R颜色通道的强度，表示单帧条纹图的G颜色通道的强度，表示单帧条纹图的B颜色通道的强度，δ表示相移量。
3.根据权利要求2所述的单帧动态三维测量方法，其特征在于，将所述单帧条纹图投影至待测物体表面，得到变形条纹图的强度分布，包括：
将所述单帧条纹图投影至待测物体表面，得到变形条纹图；
对所述变形条纹图进行色彩分离，得到所述变形条纹图的强度分布，所述变形条纹图的强度分布为，
其中，Ir表示变形条纹图的R颜色通道的强度，Ig表示变形条纹图的G颜色通道的强度，Ib表示变形条纹图的B颜色通道的强度，Ar(x,y)表示变形条纹图的R颜色通道的背景强度，Br(x,y)表示变形条纹图的R颜色通道的对比度，Ag(x,y)表示变形条纹图的G颜色通道的背景强度，Ab(x,y)表示变形条纹图的B颜色通道的背景强度，Bb(x,y)表示变形条纹图的B颜色通道的对比度，表示待测物体的相位信息。
4.根据权利要求3所述的单帧动态三维测量方法，其特征在于，根据所述变形条纹图的强度分布，去除所述变形条纹图的背景强度，得到去除背景强度的变形条纹图，包括：
对所述变形条纹图的R颜色通道和B颜色通道的背景强度进行矫正，使得所述变形条纹图的R颜色通道和B颜色通道与G颜色通道的背景强度相等，所述变形条纹图的R颜色通道和B颜色通道的矫正结果如下：
Ir1(x,y)＝Ir(x,y)+mr-mg，
Ib1(x,y)＝Ib(x,y)+mb-mg，
其中，mr表示所述变形条纹图的R颜色通道的平均灰度值，mg表示所述变形条纹图的G颜色通道的平均灰度值，mb表示所述变形条纹图的B颜色通道的平均灰度值；
将所述变形条纹图的R颜色通道和B颜色通道的矫正结果去除所述变形条纹图的背景强度，...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴雨祥，朱进进，邵晓鹏，李伟，樊增增，孙杨帆，梁文海，何顺福，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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