一种基于相位编码的快速相位解包裹方法技术

本发明专利技术公开了一种基于相位编码的快速相位解包裹方法，由相移法基本原理、相位编码方法基本原理和相位解包裹原理三大关键部分组成。具体步骤包括：首先利用计算机生成两幅正弦条纹、两幅相位编码条纹图和一幅空白图；其次利用一张空白图生成额外的两幅正弦条纹图和两幅相位编码条纹图；然后利用四幅正弦条纹图求解出包裹相位，利用四幅相位编码条纹图求解出条纹级次，继而得到物体的绝对相位；最后利用相位‑高度转换公式得到物体真实的三维信息。本方法只需五幅图就能实现物体的三维重建，提高了测量速度，在快速测量领域具有潜在的应用前景和实用价值。

A fast phase unwrapping method based on phase encoding

【技术实现步骤摘要】
一种基于相位编码的快速相位解包裹方法
本专利技术涉及一种光学三维测量方法，属于光电检测
，具体涉及一种基于相位编码的快速相位解包裹方法。
技术介绍
随着现代工业与信息技术的快速发展，对物体的三维测量的速度和精度要求越来越高。在众多获取物体的三维信息的方法中，光学的三维测量技术广泛涉及光学成像、计算机技术、光电子信息、图像处理等各类学科，并具有集其它测量方法的优势于一体的特点，逐渐成为三维形貌测量领域的趋势。光学三维测量技术实际上是用二维投影图像重建三维物体的面形，即从二维投影图像中获取信息，进而通过对数字信息的处理得出物体三维空间内的几何尺寸。其中基于光栅条纹投影的三维测量方法是光学三维测量方法中热门的测量方法之一，对于获取三维表面信息具有不可替代的优越性，近年来在实用性和商业性的应用中取得显著的进展。通过对国内外研究现状及发展动向分析研究，传统的三维测量技术己经发展较为成熟，但多为静态测量。近年来高速、实时和高精度的三维测量在工业在线检测、虚拟现实、医学诊断、物体形变分析等方面都有着广泛的应用，并且随着采集设备、投影设备、高速处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相位编码的快速相位解包裹方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、利用计算机生成两幅正弦条纹图、两幅相位编码条纹图和一幅空白图，然后将生成的图通过投影仪投影到待测物体上，并使用摄像机拍摄投影到待测物体的五幅图；/n步骤二、利用所述的空白图生成额外两幅正弦条纹图和两幅相位编码条纹图；/n步骤三、利用四幅正弦条纹图得到待测物体的包裹相位，利用四幅相位编码条纹图得到待测物体的条纹级次，通过计算进而求得待测物体的绝对相位；/n步骤四、通过获得的所述绝对相位，再利用相位-高度转换公式得到待测物体真实的三维信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于相位编码的快速相位解包裹方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、利用计算机生成两幅正弦条纹图、两幅相位编码条纹图和一幅空白图，然后将生成的图通过投影仪投影到待测物体上，并使用摄像机拍摄投影到待测物体的五幅图；
步骤二、利用所述的空白图生成额外两幅正弦条纹图和两幅相位编码条纹图；
步骤三、利用四幅正弦条纹图得到待测物体的包裹相位，利用四幅相位编码条纹图得到待测物体的条纹级次，通过计算进而求得待测物体的绝对相位；
步骤四、通过获得的所述绝对相位，再利用相位-高度转换公式得到待测物体真实的三维信息。


2.根据权利要求1所述的一种基于相位编码的快速相位解包裹方法，其特征在于，所述的步骤一中计算机生成的两幅正弦条纹图表示为I1(x,y)、I2(x,y)，生成的两幅相位编码条纹图表示为I3(x,y)、I4(x,y)且其相移分别为0、π/2，生成的一幅空白图表示为I5(x,y)，其五幅图的光学表达式分别为：












I5(x,y)＝2A(x,y)(5)
其中A(x,y)为背景光强，B(x,y)为调制强度，T为条纹周期数，I5(x,y)为空白图直流分量的两倍。


3.根据权利要求2所述一种基于相位编码的快速相位解包裹方法，其特征在于，所述步骤二的具体实施方法为：利用公式(6)生成的额外两幅正弦条纹图I6(x,y)、I7(x,y)和两幅相位编码条纹图I8(x,y)、I9(x,y)，其光学表达式分别为：
Ii(x,y...

【专利技术属性】
技术研发人员：伏燕军，张鹏飞，韩勇华，桂建楠，江光裕，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西;36