一种条纹反射三维测量方法、系统及存储介质技术方案

一种条纹反射三维测量方法、系统及存储介质，根据格雷码编码得到多幅横向和纵向的二值条纹显示图像；分别获取多幅二值条纹反射图像；分别提取多幅横向和纵向的二值条纹反射图像的第二边缘线；分别根据多幅横向和纵向的二值条纹反射图像进行格雷码解码，获得第二边缘线的序号；获取待测点的图像坐标以及第二格雷码坐标，获取对应第二格雷码坐标的显示屏坐标；根据显示屏坐标以及图像坐标，获取待测点的梯度数据；重建第一表面的三维形貌数据。可见使用二值条纹对显示图像坐标进行编码，原理上就免疫了连续相位调制的相机和显示器Gamma效应引起的误差，二值条纹的状态只有0和1没有中间态，提高了抗噪能力，实现三维重建质量的提高。提高。提高。

【技术实现步骤摘要】
一种条纹反射三维测量方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及三维测量
，具体涉及一种条纹反射三维测量方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]传统的条纹反射三维测量对相位条纹的正弦性和对比度要求较高，而上述正弦性以及对比度的高要求，在类镜面工件中(半透明物体表面、浅色类镜面表面等)实现难度大。
[0003]在测量中，相机直接对焦在待测物体表面，这时条纹图像因离焦而变模糊，导致条纹对比度降低，信噪比降低，影响了相位测量精度，而由于测量系统中显示器的亮度为了适应人眼的感光度经常是做了Gamma校正，导致相位的非线性误差明显增大，降低了测量系统的全局精度。
[0004]为了降低相位条纹质量低引起的误差，通常的做法是提高相移的步数和提高曝光时间或提高显示器的亮度，比如8步相移甚至更高，这些参数的提高会显著降低测量的速率或者大幅度提高硬件的成本，同时对于颜色较丰富的类镜面表面，会出现局部过曝或过暗的情况，导致重建效果不理想。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要解决的技术问题是现有的条纹反射三维测量重建效果不理想的问题。
[0006]根据第一方面，一种实施例中提供一种条纹反射三维测量方法，包括：
[0007]根据格雷码编码得到多幅横向和纵向的二值条纹显示图像；其中，多幅二值条纹显示图像用于确定条纹的第一边缘线的序号，第一边缘线包括横向和纵向的边缘线；第一边缘线构成第一格雷码坐标；
[0008]分别获取多幅横向和纵向的二值条纹显示图像经待测物体的第一表面反射的多幅横向和纵向的二值条纹反射图像；
[0009]分别提取多幅横向和纵向的二值条纹反射图像的第二边缘线，第二边缘线包括横向和纵向的边缘线；分别根据多幅横向和纵向的二值条纹反射图像进行格雷码解码，获得第二边缘线的序号；第二边缘线构成第二格雷码坐标，第二边缘线对应第一边缘线，第二格雷码坐标对应第一格雷码坐标；
[0010]获取二值条纹反射图像中的待测点的图像坐标以及第二格雷码坐标，获取二值条纹显示图像中对应第二格雷码坐标的显示屏坐标；
[0011]根据显示屏坐标以及图像坐标，获取待测点在预设正交方向的梯度数据；
[0012]根据梯度数据，重建第一表面的三维形貌数据。
[0013]根据第二方面，一种实施例中提供一种条纹反射三维测量系统，包括：
[0014]显示器，用于接收处理终端发送的多幅横向和纵向的二值条纹显示图像，显示二值条纹显示图像；
[0015]待测物体，用于将二值条纹显示图像反射至相机的拍摄范围；
[0016]相机，用于获取待测物体的第一表面的图像，生成对应二值条纹显示图像的二值条纹反射图像；
[0017]处理终端，用于根据格雷码编码得到多幅横向和纵向的二值条纹显示图像，其中，多幅二值条纹显示图像用于确定条纹的第一边缘线的序号，第一边缘线包括横向和纵向的边缘线；第一边缘线构成第一格雷码坐标；向显示器发送二值条纹显示图像，获取二值条纹反射图像；分别获取多幅横向和纵向的二值条纹显示图像经待测物体的第一表面反射的多幅横向和纵向的二值条纹反射图像；分别提取多幅横向和纵向的二值条纹反射图像的第二边缘线，第二边缘线包括横向和纵向的边缘线；分别根据多幅横向和纵向的二值条纹反射图像进行格雷码解码，获得第二边缘线的序号；第二边缘线构成第二格雷码坐标，第二边缘线对应第一边缘线，第二格雷码坐标对应第一格雷码坐标；获取二值条纹反射图像中的待测点的图像坐标以及第二格雷码坐标，获取二值条纹显示图像中对应第二格雷码坐标的显示屏坐标；根据显示屏坐标以及图像坐标，获取待测点的梯度数据；根据梯度数据，重建第一表面的三维形貌数据。
[0018]根据第三方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，介质上存储有程序，程序能够被处理器执行以实现如第一方面所述的条纹反射三维测量方法。
[0019]依据上述实施例的条纹反射三维测量方法、系统及存储介质，条纹反射三维测量方法根据格雷码编码得到多幅横向和纵向的二值条纹显示图像；分别获取多幅横向和纵向的二值条纹显示图像经待测物体的第一表面反射的多幅横向和纵向的二值条纹反射图像；分别提取多幅横向和纵向的二值条纹反射图像的第二边缘线，第二边缘线包括横向和纵向的边缘线；分别根据多幅横向和纵向的二值条纹反射图像进行格雷码解码，获得第二边缘线的序号；第二边缘线构成第二格雷码坐标，第二边缘线对应第一边缘线，第二格雷码坐标对应第一格雷码坐标；获取二值条纹反射图像中的待测点的图像坐标以及第二格雷码坐标，获取二值条纹显示图像中对应第二格雷码坐标的显示屏坐标；根据显示屏坐标以及图像坐标，获取待测点在预设正交方向的梯度数据；根据梯度数据，重建第一表面的三维形貌数据。可见使用二值条纹对显示图像坐标进行编码，原理上就免疫了连续相位调制的相机和显示器Gamma效应引起的误差，二值条纹的状态只有0和1没有中间态，从理论上就提高了抗噪能力，实现三维重建质量的提高。
附图说明
[0020]图1为一种实施例提供的条纹反射三维测量系统的结构示意图；
[0021]图2为一种实施例提供的条纹反射三维测量方法的流程图；
[0022]图3与图5为一种实施例提供的二值条纹显示图像/二值条纹反射图像的示意图；
[0023]图4与图6为一种实施例提供的第一边缘线/第二边缘线的示意图；
[0024]图7为一种实施例提供的第一格雷码坐标/第二格雷码坐标的示意图；
[0025]图8为一种实施例提供的二值条纹显示图像和二值条纹反射图像的示意图；
[0026]图9为一种实施例提供的正序列反射图像和反序列反射图像的示意图；
[0027]图10为一种实施例提供的中心线的示意图；
[0028]图11为一种实施例提供的条纹反射三维测量方法的示意图。
[0029]附图标记：10
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显示器；20
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待测物体；30
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相机；40
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处理终端。
具体实施方式
[0030]下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
[0031]另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种条纹反射三维测量方法，其特征在于，包括：根据格雷码编码得到多幅横向和纵向的二值条纹显示图像；其中，所述多幅二值条纹显示图像用于确定条纹的第一边缘线的序号，所述第一边缘线包括横向和纵向的边缘线；所述第一边缘线构成第一格雷码坐标；分别获取所述多幅横向和纵向的二值条纹显示图像经待测物体的第一表面反射的多幅横向和纵向的二值条纹反射图像；分别提取所述多幅横向和纵向的二值条纹反射图像的第二边缘线，所述第二边缘线包括横向和纵向的边缘线；分别根据所述多幅横向和纵向的二值条纹反射图像进行格雷码解码，获得所述第二边缘线的序号；所述第二边缘线构成第二格雷码坐标，所述第二边缘线对应所述第一边缘线，所述第二格雷码坐标对应所述第一格雷码坐标；获取所述二值条纹反射图像中的待测点的图像坐标以及第二格雷码坐标，获取所述二值条纹显示图像中对应所述第二格雷码坐标的显示屏坐标；根据所述显示屏坐标以及图像坐标，获取所述待测点在预设正交方向的梯度数据；根据所述梯度数据，重建所述第一表面的三维形貌数据。2.如权利要求1所述的条纹反射三维测量方法，其特征在于，所述第一边缘线包括条纹的边缘线以及条纹的边缘线的中心线。3.如权利要求2所述的条纹反射三维测量方法，其特征在于，分别提取所述多幅横向和纵向的二值条纹反射图像的第二边缘线，包括：分别提取所述横向和纵向二值条纹图像中条纹的边缘线；根据条纹的边缘线，得到条纹的边缘线的中心线，所述第二边缘线包括条纹的边缘线以及条纹的边缘线的中心线。4.如权利要求1
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3任一项所述的条纹反射三维测量方法，其特征在于，所述二值条纹显示图像包括正序列显示图像以及反序列显示图像；所述二值条纹反射图像包括对应的正序列反射图像以及反序列反射图像；所述分别提取所述多幅横向和纵向的二值条纹反射图像的第二边缘线，包括：根据正序列反射图像以及反序列反射图像，确定条纹的边缘线的位置，所述第二边缘线包括条纹的边缘线；提取所述正序列反射图像或所述反序列反射图像的第二边缘线的位置。5.如权利要求1所述的条纹反射三维测量方法，其特征在于，所述二值条纹显示图像中，每种条纹宽度对应具有三副RGB通道的二值条纹显示图像，一种条纹宽度的所述二值条纹显示图像显示时，至少两幅不同通道的所述二值条纹显示图像同时显示。6.一种条纹反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟锋，王国安，韩世超，王明毅，王前程，
申请(专利权)人：海伯森技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：