一种基于求导的叠加相移光栅的分离方法技术

本发明专利技术公开了一种基于求导的叠加相移光栅的分离方法，包括第一投影仪、第二投影仪和相机；所述分离方法包括：(1)设计投影相移光栅，其中，第一投影仪所投影的相移光栅的条纹方向和第二投影仪所投影的相移光栅相互垂直；(2)基于所设计的相移光栅，同时对被测物体进行投影，在被测物体上形成叠加相移光栅，并通过相机对叠加相移光栅进行采集；(3)基于求导的叠加相移光栅分离方法对四幅叠加相移光栅进行处理和分离，并求解得到相应的主相位。通过本发明专利技术分离方法，成功获得了被测物体两个视角投影单独的主相位信息，完成了光栅分离，同时，获得了被测物体的较为完整的主相位信息，基于结构光视觉的被测物体的三维测量才可以得以实现。

【技术实现步骤摘要】
一种基于求导的叠加相移光栅的分离方法
本专利技术涉及结构光视觉三维测量，特别涉及一种基于求导分离法的双投影结构光视觉三维测量中叠加相移光栅的分离方法。
技术介绍
光学三维测量技术在现代工业和学术研究中都是一个非常重要的研究领域，是国家智能制造2025发展战略计划中的一个重要组成部分，拥有广阔的市场需求和应用前景。其在制造业、航空航天领域、科研领域、文化领域、医疗领域、社会安全等领域有着广泛的应用，比如产品设计和加工、月球车探索、文物保护、人体器官和构造的三维成像、人脸识别等。但是随着工业的发展，众多的应用对光学三维测量在信息获取的速度、精度、范围等方面的要求越来越高，同时信息技术的快速发展也为这些需求提供了丰富的实现手段，其中，结构光视觉三维测量技术就是近些年快速发展的重要实现手段之一。结构光视觉三维测量是通过将编制的光栅条纹通过投影仪等器件投影到被测物体上，光栅条纹由于被测物体表面高度发生光栅调制，由CCD等器件采集被调制的光栅条纹，再通过相位-高度之间的转换关系、图像处理等步骤最终得到被测物体表面的三维信息。此方法优点突出，比如测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于求导的叠加相移光栅的分离方法，所述分离方法所涉及的双投影结构光视觉三维测量系统包括第一投影仪(1)、第二投影仪(2)和相机(3)；其特征在于，所述分离方法包括以下步骤：/n步骤1，基于四步相移法求解主相位，对所述第一投影仪(1)所需投影的相移光栅和所述第二投影仪(2)所需投影的相移光栅进行设计，其中，所述第一投影仪(1)所投影的相移光栅的条纹方向和所述第二投影仪(2)所投影的相移光栅相互垂直；/n步骤2，基于所设计的相移光栅，所述第一投影仪(1)和所述第二投影仪(2)依照任意投影时序依次同时对被测物体(4)进行投影，在被测物体(4)上依次形成四幅叠加相移光栅，并通过所述相机(3)对...

【技术特征摘要】
1.一种基于求导的叠加相移光栅的分离方法，所述分离方法所涉及的双投影结构光视觉三维测量系统包括第一投影仪(1)、第二投影仪(2)和相机(3)；其特征在于，所述分离方法包括以下步骤：
步骤1，基于四步相移法求解主相位，对所述第一投影仪(1)所需投影的相移光栅和所述第二投影仪(2)所需投影的相移光栅进行设计，其中，所述第一投影仪(1)所投影的相移光栅的条纹方向和所述第二投影仪(2)所投影的相移光栅相互垂直；
步骤2，基于所设计的相移光栅，所述第一投影仪(1)和所述第二投影仪(2)依照任意投影时序依次同时对被测物体(4)进行投影，在被测物体(4)上依次形成四幅叠加相移光栅，并通过所述相机(3)对全部叠加相移光栅进行采集；
步骤3，基于求导的叠加相移光栅分离方法对四幅叠加相移光栅进行处理和分离，并求解得到叠加相移光栅分离后所述第一投影仪(1)投影相移光栅的主相位和所述第二投影仪(2)投影相移光栅的主相位，其中，所述的基于求导的叠加相移光栅分离方法包括：首先，若叠加相移光栅的方向为非水平方向和垂直方向，则，调整叠加相移光栅至叠加相移光栅的方向为水平方向和垂直方向；其次，对四幅叠加相移光栅先求行偏导再求列偏导得到四幅水平投影光栅和四幅垂直投影光栅，或，对四幅叠加相移光栅先求列偏导再求行偏导得到四幅垂直投影光栅和四幅水平投影光栅；最后，再采用反余切函数对叠加相移光栅进行分离。


2.根据权利要求1所述的一种基于求导的叠加相移光栅的分离方法，其特征在于，步骤1中，所述的对所述第一投影仪(1)所需投影的相移光栅进行设计包括：令所述第一投影仪(1)需要投...

【专利技术属性】
技术研发人员：李一鸣，张福民，曲兴华，张园钧，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12