【技术实现步骤摘要】
一种结构光三维重建系统中基于频移条纹的编解码方法
本专利技术属于计算机视觉
，具体涉及一种编解码方法。
技术介绍
结构光三维重建技术一直是三维计算机视觉、三维传感与计量领域研究的热点，广泛应用于工业检测、反求工程、人体三维建模、文物保护等方面。由于其具有非接触、非破坏、速度快、精度高等特点，使其成为最为理想的场景精确三维重建、轮廓形貌测量手段。结构光三维重建过程中，投影仪或光源向场景中投影一系列条纹图，继而相机拍摄经过场景表面反射和调制后的条纹图，通过条纹分析技术对获取的条纹图进行处理，得到条纹的相位，继而根据三角测量原理以及已知的系统参数，将条纹相位转化为三维重建结果。其中，基于一定的编解码策略，获取准确的条纹图相位获取，并计算得到对应的投影仪图像坐标是三维重建的关键环节和必要前提之一。目前，基于单频条纹投影的编解码方法，或者基于相位空间连续性假设，或者通过引入多个相机或采用光场相机等，实现投影仪图像坐标的准确获取。然而，前者由于基于相位空间连续性假设，解码过程中相邻像素间具有依赖关系，造成其无法适应于带有阶...
【技术保护点】
1.一种结构光三维重建系统中基于频移条纹的编解码方法，其特征在于，所述结构光三维重建系统，包括计算机、投影仪和相机；投影仪和相机都与计算机连接；所述计算机用于生成目标条纹图组，并从相机拍摄的第一条纹图中解码出投影仪图像坐标；所述投影仪用于向场景投影目标条纹图组；所述相机用于拍摄经过场景表面反射的目标条纹图组，获取N幅条纹图，相机拍摄的条纹图被称为第一条纹图，N为大于或等于3的整数；包括以下步骤：/n步骤1：定义目标条纹图组参数，目标计算机根据目标条纹图组参数编码生成目标条纹图组，并同时将投影仪图像坐标编码进目标条纹图组，目标条纹图组包括N幅目标条纹图；/n定义目标条纹的平均...
【技术特征摘要】
1.一种结构光三维重建系统中基于频移条纹的编解码方法，其特征在于，所述结构光三维重建系统，包括计算机、投影仪和相机；投影仪和相机都与计算机连接；所述计算机用于生成目标条纹图组，并从相机拍摄的第一条纹图中解码出投影仪图像坐标；所述投影仪用于向场景投影目标条纹图组；所述相机用于拍摄经过场景表面反射的目标条纹图组，获取N幅条纹图，相机拍摄的条纹图被称为第一条纹图，N为大于或等于3的整数；包括以下步骤：
步骤1：定义目标条纹图组参数，目标计算机根据目标条纹图组参数编码生成目标条纹图组，并同时将投影仪图像坐标编码进目标条纹图组，目标条纹图组包括N幅目标条纹图；
定义目标条纹的平均亮度为A，目标条纹的调制度为B，目标条纹的初始相位为目标条纹的初始频率为f0；具体编码步骤如下：
步骤1-1：采用三角函数生成第1幅目标条纹图；
如果生成的目标条纹图为竖直条纹图，采用式(1)和式(2)中任一进行编码：
如果生成的目标条纹图为水平条纹图，采用式(3)和式(4)中任一进行编码：
其中，Ip1(xp,yp)为第1幅目标条纹图，xp为投影仪图像水平方向的坐标，xp＝1,2,3,…,Mp-1，Mp为目标条纹图水平方向的宽度；yp为投影仪图像竖直方向的坐标，yp＝1,2,3,…,Np-1，Np为目标条纹图竖直方向的高度；
步骤1-2：生成第2幅到第N幅目标条纹图；
第i+1幅目标条纹图的频率为f0+iΔf，Δf为频移量，i＝1,2,3,…,N-1；
如果生成的目标条纹图为竖直条纹图，则第i+1幅目标条纹图的计算公式为式(5)和式(6)中任一：
如果生成的目标条纹图为水平条纹图，则第i+1幅目标条纹图的计算公式为式(7)和式(8)中任一：
步骤2：投影仪将目标条纹图组中的N幅目标条纹图依次向待测场景进行投影，相机对投影图像依次进行拍摄，获得N幅第一条纹图，目标条纹图和第一条纹图一一对应；
步骤3：计算机从N幅第一条纹图中解码得到投影仪图像坐标:；
步骤3-1：假定N幅第一条纹图中的每幅第一条纹图均包括H×W个像素点...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐召帅，刘晓霖，刘晓君，杨佳琪，张艳宁，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。