一种基于相位逆变区域分割的三维测量补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种基于相位逆变区域分割的三维测量补偿方法。先对正常的展开相位图按照投影方向进行求导，根据求导的正负结果分割与正常投影范围相反的相位逆变区域；然后通过连通域提取，将面积小于阈值的联通区域归入相位逆变区域，将所有区域合并得到相位逆变区域，提取相位逆变区域边界；再分别对图像相位逆变区域与相位正常区域采用偏折术与正常方法进行三维重建；最后将相位逆变区域与正常区域重建的三维结果进行结合获取完整三维形貌。本方法首先对相位逆变区域进行分割提取，然后对相位逆变区域采用偏折术进行三维重建，对重建结果进行补偿，使重建结果更加完整。使重建结果更加完整。使重建结果更加完整。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相位逆变区域分割的三维测量补偿方法


[0001]本专利技术涉及结构光三维测量领域，特别是一种基于相位逆变区域分割的三维测量补偿方法。

技术介绍

[0002]在结构光三维测量领域，相位逆变区域是影响三维测量结果完整性与噪声的重要原因。由于样品基板反射光的存在映射至待测样品上会导致相位逆变区域的出现。传统结构光三维测量方法没有将相位逆变区域进行处理特殊处理，不仅会导致相位逆变区域求解结果的不完整，而且错误的求解方式也会导致点云噪声的出现，为后续点云优化去噪增加计算量。本方法通过将相位正常区域与逆变区域进行分割，并按照不同的求解方式处理不同区域的点云，从而实现对三维测量结果完整性的补偿。在提升点云完整度的同时降低了后续点云优化的处理。

技术实现思路

[0003]为了提高点云重建完整度，同时减少重建结果的优化计算时间，本专利技术提供了一种基于相位逆变区域分割的三维测量补偿方法。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：一种基于相位逆变区域分割的三维测量补偿方法，步骤如下：
[0005]步骤一，对正常的展开相位图按照投影方向进行求导，根据求导的正负结果分割与正常投影范围相反的相位逆变区域；
[0006]步骤二，通过连通域提取，提取相位逆变区域边界；
[0007]步骤三，分别对图像相位逆变区域与相位正常区域采用偏折术与正常方法进行三维重建；
[0008]步骤四，将相位逆变区域与正常区域重建的三维结果进行结合获取完整三维形貌。
[0009]优选的，步骤一具体为：
[0010]首先，对展开相位图按照条纹方向进行求导：
[0011][0012]其中为条纹移动的方向，I为当前位置处的像素值大小；
[0013]然后，按照求导的结果区分是正常投影区域还是相位逆变区域。
[0014]优选的，步骤二具体为：
[0015]通过对求导结果图像按照联通区域划分为n个区域，计算每个联通区域的面积，将面积小于a的联通区域归入相位逆变区域，获取完整的相位逆变区域并提取边界。
[0016]优选的，步骤三具体为：
[0017]首先通过标定基板与投影仪之间的关系对相位逆变区域采用偏折术对三维进行求解；
[0018]然后对相位正常区域按照展开相位与三维坐标之间的关系正常求解三维坐标。
[0019]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提出了一种基于相位逆变区域分割的三维测量补偿方法，比以往的三维测量方法而言，增加了测量结果的完整性，且降低了点云优化的计算量。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例的系统框图。
[0021]图2是本专利技术实施例中相位逆变区域产生示意图。
[0022]图3是本专利技术实施例中样品的展开相位示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合实施例与附图，对本专利技术作进一步说明。
[0024]如图1所示，为本实施例的步骤流程：首先读入相移图像，对其进行相位展开得到展开相位图，对展开相位图按照条纹移动的进行求导，根据求导的正负结果分割与正常投影范围相反的相位逆变区域。然后通过连通域提取，设置阈值a，删除较小面积的联通区域，将所有相位逆变区域合并。并提取相位逆变区域边界。分别对图像相位逆变区域与相位正常区域采用偏折术与正常方法进行三维重建。最后将相位逆变区域与正常区域重建的三维结果进行结合获取完整三维形貌。
[0025]具体步骤如下：
[0026]步骤一，相位逆变区域的分割。
[0027]首先对展开相位图按照条纹方向进行求导：
[0028][0029]其中为条纹移动的方向，I为当前位置处的像素值大小。
[0030]按照求导的结果区分是正常投影区域L
up
与相位逆变区域L
down
。
[0031]步骤二，相位逆变区域边界提取。
[0032]通过对求导结果图像按照联通区域分割为n个区域。设立阈值，将阈值小于a的联通区域删除，以获取完整的相位逆变区域B并提取边界。
[0033]步骤三，首先通过标定基板与投影仪之间的关系对相位逆变区域B采用偏折术对三维进行求解；然后对相位正常区域按照展开相位与三维坐标之间的关系正常求解三维坐标。
[0034]步骤四：三维结果处理，通过将步骤三中求解得到的相位逆变区域B的点云结果与正常区域A的点云结果相加得到完整点云。
[0035]图2为相位逆变区域产生示意图，投影仪投影的结构光投射在样品基板上，由于反射会导致其投影在样品平面上，导致在样品表面出现相位逆变区域。图3为为样品的展开相
位示意图，在正常区域相位A是以递增的方式呈现的，如相位递增区间L
up
所示，而在反射区域B中相位将以递减的方式呈现，如相位递减区间L
down
所示。
[0036]显然，本专利技术的上述实施例仅仅是为了说明本专利技术所作的举例，而并非对本专利技术的实施方式的限定。其他由本专利技术的实质精神所引申出的显而易见的变化或变动仍属于本专利技术的保护范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相位逆变区域分割的三维测量补偿方法，其特征在于步骤如下：步骤一，对正常的展开相位图按照投影方向进行求导，根据求导的正负结果分割与正常投影范围相反的相位逆变区域；步骤二，通过连通域提取，提取相位逆变区域边界；步骤三，分别对图像相位逆变区域与相位正常区域采用偏折术与正常方法进行三维重建；步骤四，将相位逆变区域与正常区域重建的三维结果进行结合获取完整三维形貌。2.根据权利要求1所述的一种基于相位逆变区域分割的三维测量补偿方法，其特征在于步骤一具体为：首先，对展开相位图按照条纹方向进行求导：其中为条纹移动的方向，I为当前位置处的像素值...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓磊，左超，胡岩，梁钟伟，牟双，聂万延，
申请(专利权)人：南京理工大学智能计算成像研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：