一种抗纹理3D结构光成像方法、系统、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术属于光成像技术领域，具体涉及一种抗纹理3D结构光成像方法、系统、装置及存储介质。通过投影仪的反向调制将场景非均匀反射调制成均匀光照，以去除纹理边缘所导致的非脉冲性误差。首先以具有纹理误差干扰的相位图为初始步骤，经过多次反向调制光照来修正成为正确的绝对相位图，然后根据正确的相位图进行三角测量得到精确的深度图。此方法中每次调制都能够在一定程度上减少由于纹理干扰导致的相位误差，获得更加准确的相位图和三维数据。基于场景调制编码光照方法的精确三维数据测量，不仅针对具有纹理干扰的二维平面，存在表面纹理干扰的三维测量物体也同样适用。干扰的三维测量物体也同样适用。干扰的三维测量物体也同样适用。

【技术实现步骤摘要】
一种抗纹理3D结构光成像方法、系统、装置及存储介质


[0001]本专利技术属于图像处理
，具体涉及一种抗纹理3D结构光成像方法、系统、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，三维测量中的结构光作为主动非接触式测量技术已被广泛应用于逆向工程、医学工程和工业制造等领域，其中的主流方法相位测量轮廓术（PMP）具有高速、高精度等优点。然而，测量过程中的误差的在一定程度上会影响PMP的重建精度，在有纹理图案、不连续性边缘区域和局部高反射率变化的测量物体表面上很难获得高的测量精度，这对于具有此特性的物体进行三维测量具有巨大挑战。因此，为了提高测量精度，减少系统误差，许多研究从成像原理进行改进，消除透镜失真提高成像质量；从标定方法上改进减少标定误差;从投影条纹图案的选择和投影方式上改进。然而，这些方法对于具有非均匀反射率表面的测量精度的提高微乎其微，由于颜色纹理和几何不连续边缘区域的误差是由于相机失焦的自身局限性影响，很难直接消除。有研究直接将具有误差的区域进行丢弃，直接丢弃数据在工业生产制造中是不可取的，往往误差区域就是最重要的数据。因此，对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗纹理3D结构光成像方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：相机依次捕获投影平面上图像的相移图像、格雷码图像和全白图像，获取带有纹理误差的绝对相位图和相对深度图，通过设定绝对相位图的像素点灰度阈值的方法，进行反射率的均匀化调制；S2：基于反射率与投影强度的映射关系得到投影强度，将投影强度经过映射后得到的投影调制强度转换至投影平面，得到投影调制掩膜图；S3：获取投影调制掩膜图的去掉纹理误差的绝对相位图，与带有纹理误差的绝对相位图进行相位融合，得到深度图；S4：对深度图进行边缘误差分析，如果分析结果高于阈值，则执行S1，如果分析结果不高于阈值，则结束。2.根据权利要求1所述的抗纹理3D结构光成像方法，其特征在于，S4中对深度图进行边缘误差分析包括以下步骤：对深度图进行边缘画线获取深度曲线，计算深度曲线拟合成高斯分布的程度，如果高于阈值，则执行S1，如果不高于阈值，则结束。3.根据权利要求1所述的抗纹理3D结构光成像方法，其特征在于，S1中通过设定绝对相位图的像素点灰度阈值的方法，进行反射率的均匀化调制，具体操作如下：设定灰度阈值，将最大投影强度、像素点强度和灰度阈值依照以下公式得到投影强度，，为灰度阈值，为最大投影强度、为像素点强度，为投影强度。4.根据权利要求3所述的抗纹理3D结构光成像方法，其特征在于，S2中将投影强度经过映射后得到的投影调制强度转换至投影平面，得到投影调制掩膜图，具体操作如下：根据相机
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投影仪映射关系和投影强度得到投影仪平面上的投影调制强度：，Mcp为相机
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投影仪映射关系，遍历完所有像素点，得到投影仪平面的投影调制掩膜图。5.根据权利要求1所述的抗纹理3D结构光成像方法，其特征在于，S1中还包括将相机依次捕...

【专利技术属性】
技术研发人员：施陈博，张添翼，张淳，祝长生，臧祥腾，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：