【技术实现步骤摘要】
基于二值特征模式匹配的解包裹方法
本专利技术涉及一种基于二值特征模式匹配的解包裹方法，属于三维测量
技术介绍
光学三维测量已成为计算机视觉领域的研究热点。而结构光具有速度快、精度高、测量范围广、材料适应性广等优点，是最常用的光学三维测量技术之一，因此被广泛应用于制造业、工业检测、医学、人机交互等领域。其中，基于相位的三维重建技术由于其高精度的特性得到了广泛的使用，而要得到被测物体的三维形貌，就需要得到被测物体的主值相位并进行展开。获取主值相位的方法有两种，分别是傅里叶变化轮廓术(FTP)以及相位测量轮廓(PSP)，PSP的基本思想是通过一组有相位差的多幅光栅条纹图像，并计算这组图像中每个像素点所对应的相位值，然后根据相位值来获取被测物体的高度信息，该方法虽然需要投影多幅光栅图像，但其具有更高的鲁棒性，因此得到了广泛的应用。在解包裹算法中，主要有基于空间的解包裹算法以及基于时间的解包裹算法，基于空间的解包裹算法能够获得更快的解包裹速度，但其需要对于深度突然变化的对象以及多个孤立物体难以准确解得条纹阶次...
【技术保护点】
1.一种基于二值特征模式匹配的解包裹方法，其特征在于包括如下步骤：/n步骤1：设计一幅二值特征图像；/n步骤2：将三频法的九张图片以及设计好的二值特征图像投影到标准平面上以获取标准平面的主值相位、主值相位所对应的条纹阶次以及二值化的特征图像；/n步骤3：在测量被测物体时投影一组相移图像以及一幅二值特征图像到被测物体的表面并采集这些图像，然后利用解主值相位算法得到被测物体表面的主值相位信息，并获取二值化的特征图像；/n步骤4：利用被测物体表面的主值相位信息以及标准平面上的主值相位信息进行预匹配，得到被测物体表面上点所对应的匹配候选点；/n步骤5：对于这些匹配候选点利用二值特征...
【技术特征摘要】
1.一种基于二值特征模式匹配的解包裹方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：设计一幅二值特征图像；
步骤2：将三频法的九张图片以及设计好的二值特征图像投影到标准平面上以获取标准平面的主值相位、主值相位所对应的条纹阶次以及二值化的特征图像；
步骤3：在测量被测物体时投影一组相移图像以及一幅二值特征图像到被测物体的表面并采集这些图像，然后利用解主值相位算法得到被测物体表面的主值相位信息，并获取二值化的特征图像；
步骤4：利用被测物体表面的主值相位信息以及标准平面上的主值相位信息进行预匹配，得到被测物体表面上点所对应的匹配候选点；
步骤5：对于这些匹配候选点利用二值特征图像的信息使用匹配算法进行匹配，得到最佳匹配点；
步骤6：得到最佳匹配点后将标准平面上匹配点所对应的条纹阶次赋值给被测物体表面所对应的点，即可得到被测物体表面所有点对应的条纹阶次，然后就能够对主值相位进行展开。
2.根据权利要求1所述的基于二值特征模式匹配的解包裹方法，其特征在于：步骤1的具体方法为：利用散斑图像辅助设计一幅二值特征图像，散斑图像公式如下：
其中N表示模拟散斑的总个数，R表示模拟散斑的最大直径，I0表示模拟散斑的光强，即散斑图像的灰度，(xk,yk)为散斑中心位置坐标；然后利用阈值Tsanban将其分割成二值特征图像，具体公式如下：
其中，Tsanban为将散斑图像进行二值化的分割阈值。
3.根据权利要求1所述的基于二值特征模式匹配的解包裹方法，其特征在于：步骤2的具体方法为：首先，获取标准平面的主值相位；然后利用三频法获取该主值相位所对应的条纹阶次；
对于三频法的九张图片，具体可分为三组三步相移的图片，其中一组图片的公式如下式所示，另外两组的公式除了不同外，其它均相同；
其中，(x,y)表示像素点的坐标；I'(x,y)称为平均强度；I”(x,y)称为调制强度；In(x,y)表示第n幅数字光栅图像；称为包裹相位(wrappedphase)，能够用如下公式求得：
三频法即三组不同波长的条纹，每组条纹的公式与解相位方法均与上述方法一致，这样对于投影3组波长为λ1、λ2、λ3的...
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