一种三维测量系统、方法及计算机设备技术方案

本发明专利技术公开了一种三维测量系统，包括：投影模组，用于向目标物体投射图像，所述图像包括至少三帧相移条纹图像和一帧散斑图像；采集模组，用于采集相移条纹图像和散斑图像；控制与处理器，用于根据所述相移条纹图像计算各像素点的相对相位，并对散斑图像与预先存储的参考图像进行匹配以获取像素点的第一深度值，根据第一深度值对像素点的相对相位进行解相确定像素点的绝对相位，基于所述绝对相位以确定像素点的第二深度值。本发明专利技术通过投射至少三帧相移条纹图像和一帧散斑图像，根据散斑图像获取第一深度值，并利用第一深度值对相移条纹图像的相对相位进行解相以获取更加精确的绝对相位，根据绝对相位计算得到精确的深度值，从而提高测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种三维测量系统、方法及计算机设备
本专利技术涉及三维测量
，尤其涉及一种三维测量系统、方法及计算机设备。
技术介绍
三维重建技术在3D打印、机器视觉、数字考古、医疗发展等领域有着广泛的应用。目前流行的方法包括激光扫描方法、立体视觉方法、飞行时间法和结构光方法等。基于散斑匹配的结构光方法通常是通过采集目标场景的散斑图与预先存储的参考图进行匹配以获取视差图，根据视差图和测量系统的标定参数计算场景的深度或三维结构。该方法的优点是只需要拍摄单帧图像即可进行三维测量，缺点是测量精度有限。在现有的三维测量方法中，相移法在测量精度方面具有优势，基于相移的系统通常需要一台投影仪和一台摄像机或两台摄像机。相移法通常需要向目标场景投射三帧以上的相移条纹图，由于只用单频的相移图只能获得相对相位，因此，为了获得绝对相位，还需要投射多帧频率不同的相移图，如此导致测量效率低。采用双摄像头系统的方案，仅使用嵌入了斑点的三种图案即可实现三维测量。然而，这种系统需要额外的相机，增加了硬件成本；此外，双摄像头系统由于三个设备都必须看到该区域才能测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维测量系统，其特征在于，包括：/n投影模组，用于向目标物体投射图像，所述图像包括至少三帧相移条纹图像和一帧散斑图像；/n采集模组，用于采集所述相移条纹图像和所述散斑图像；/n控制与处理器，用于根据所述至少三帧相移条纹图像计算各像素点的相对相位，并对所述散斑图像与预先存储的参考图像进行匹配以获取所述像素点的第一深度值，根据所述第一深度值对所述像素点的相对相位进行解相以确定所述像素点的绝对相位，基于所述绝对相位计算得到所述像素点的第二深度值。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维测量系统，其特征在于，包括：
投影模组，用于向目标物体投射图像，所述图像包括至少三帧相移条纹图像和一帧散斑图像；
采集模组，用于采集所述相移条纹图像和所述散斑图像；
控制与处理器，用于根据所述至少三帧相移条纹图像计算各像素点的相对相位，并对所述散斑图像与预先存储的参考图像进行匹配以获取所述像素点的第一深度值，根据所述第一深度值对所述像素点的相对相位进行解相以确定所述像素点的绝对相位，基于所述绝对相位计算得到所述像素点的第二深度值。


2.如权利要求1所述的三维测量系统，其特征在于：控制与处理器根据所述像素点的第一深度值计算得到像素点的投影图像坐标，根据所述投影图像坐标，利用下式计算得到所述像素点的绝对相位：



其中，Xp为像素点的投影图像坐标，N为条纹图像的条纹数量，w为投影图像的水平分辨率，φ表示绝对相位。


3.如权利要求1所述的三维测量系统，其特征在于：所述投影模组向目标物体投射三帧相移条纹图像和一帧散斑图像；其中，所述三帧相移条纹表示为：









其中，I'表示平均亮度，I”为调制信号的幅度，φ表示绝对相位。


4.如权利要求1所述的三维测量系统，其特征在于：所述投影模组通过一个模组向目标物体投射所述散斑图案和所述条纹图案。


5.如权利要求1所述的三维测量系统，其特征在于：所述投影模组分别利用两个模组向目标物体投射图案，其中一个模组投射所述散斑图案，另一个模组投射所述条纹图案。


6.一种三维测量方法，其特征在于，包括如下步骤：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉华，徐彬，余宇山，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44