基于边缘检测的快速相位展开方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于边缘检测的快速相位展开方法、装置、设备及介质，方法包括：获取变形条纹图像；其中，所述变形条纹图像由理想光栅条纹经被测物调制生成；利用边缘检测算子识别与定位包裹相位图的边界，获得包裹相位图的边缘检测结果；对边缘检测结果中的异常边缘点进行校正，将校正后的边缘点映射成初始条纹级数；优化初始条纹级数，再利用优化后的条纹级数计算所述光栅条纹图像对应的绝对相位。本发明专利技术实现了绝对相位的快速恢复。发明专利技术实现了绝对相位的快速恢复。发明专利技术实现了绝对相位的快速恢复。

【技术实现步骤摘要】
基于边缘检测的快速相位展开方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种基于边缘检测的快速相位展开方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]条纹投影轮廓术是一种全视场、非接触式、高效率和高精度的光学三维测量技术，现已被广泛应用于增材制造、虚拟现实、生物医学和工业检测等领域中。条纹投影轮廓术通过投影设备向被测物表面投射一幅或多幅具有一定编码规律的条纹图案，利用相机对变形条纹进行实时采集并将采集到的条纹图像传输至计算机中进行处理，最后根据系统的几何关系恢复出物体的三维点云。当编码条纹接触物体表面时，条纹会发生形变。条纹的形变主要体现在相位的变化上，而相位的变化间接反映了物体表面深度的变化。因此，从变形条纹中提取准确的相位信息对测量精度至关重要。常用的相位提取方法有傅里叶变换法和相移法。由于两者均使用了反正切函数，导致相位在(
‑
π,π]呈周期性变化，此相位也被称为包裹相位。为了获得真实的连续相位，需要对包裹相位进行相位展开操作。
[0003]目前，相位展开方法主要有空间相位展开法、时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘检测的快速相位展开方法，其特征在于，包括：获取变形条纹图像；其中，所述变形条纹图像由理想光栅条纹经被测物调制生成；利用相移法计算变形条纹图像对应的包裹相位图；利用边缘检测算子识别与定位包裹相位图的边界，获得包裹相位图的边缘检测结果；对边缘检测结果中的异常边缘点进行校正，并将校正后的边缘点映射成初始条纹级数；对初始条纹级数进行优化，再利用优化后的条纹级数计算所述变形条纹图像对应的绝对相位。2.根据权利要求1所述的基于边缘检测的快速相位展开方法，其特征在于，利用相移法计算变形条纹图像对应的包裹相位图；以及利用边缘检测算子识别与定位包裹相位图的边界，获得包裹相位图的边缘检测结果，具体包括：通过如下公式(1)计算包裹相位图：其中，N为相移步数，I
n
为光栅条纹的光强分布，φ(x,y)为包裹相位；在包裹相位图中添加预定比例的随机噪声；利用高斯滤波器对添加随机噪声后的包裹相位图进行平滑处理，获得平滑后的包裹相位图；采用边缘检测算子对平滑后的包裹相位图的边缘进行检测，获得包裹相位图的边缘检测结果。3.根据权利要求2所述的基于边缘检测的快速相位展开方法，其特征在于，所述预定比例为70％。4.根据权利要求2所述的基于边缘检测的快速相位展开方法，其特征在于，所述边缘检测算子采用Prewitt算子。5.根据权利要求1所述的基于边缘检测的快速相位展开方法，其特征在于，修复边缘检测结果中的异常边缘点，再将校正后的边缘点映射成初始条纹级数，具体包括：利用如下公式(2)去除近距离的冗余边缘点；其中，E(x,y)为利用边缘检测算子检测得到的包裹相位图边缘点，H和W分别表示包裹相位图的高度和宽度，m定义相邻边缘点间的距离，在此范围内的边缘点将被移除；对异常边缘点进行修复，包括增、删操作；用如下公式(3)将修复后的边缘点映射成初始条纹级数；K[x,R(x,q):R(x,q+1)]＝q
‑
1,1≤q≤length[R(x,q)]
‑1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏立，石博，马子骥，倪雪峰，刘建伟，董湘龙，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：