自适应控制的掩膜投影方法技术

本申请公开了一种自适应控制的掩膜投影方法

【技术实现步骤摘要】
自适应控制的掩膜投影方法、系统、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及光栅投影
，尤其涉及一种自适应控制的掩膜投影方法
、
系统
、
电子设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]结构光三维成像的硬件
(3D
相机
)
主要由相机和投射器组成，结构光通过投射器投射到被测物体表面的主动结构信息，如激光条纹
、
格雷码
、
正弦条纹等；然后，通过单个或多个相机拍摄被测表面即得结构光图像；最后，基于三角测量原理经过图像三维解析计算从而实现三维重建
。
其中，光栅投影技术
(
条纹投影技术
)
是一种应用广泛的投影技术，其主要原理为：通过计算机编程产生正弦条纹，将该正弦条纹通过投影设备投影至被测物，利用单个或者多个相机拍摄条纹受物体调制的弯曲程度，解调该弯曲条纹得到相位，再将相位转化为全场的高度
。
[0003]然而，在实际获取三维成像的过程中，由于投影设备通常会根据设备的参数选择一个固定的频率作为出厂频率，即，使用相同宽度的正弦条纹对被检测物体进行无差别投影；又因为还需要对结构光图像进行
3D
计算才能实现对被检测物体的三维重建，而
3D
计算耗时长，对所有的区域都进行
3D
计算，从而导致掩膜投影的效率低
。
[0004]因此，现有技术中在通过光栅投影获取三维成像的过程中，存在由于
3D
计算耗时过长导致三维成像效率低的问题
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，有必要提供一种自适应控制的掩膜投影方法
、
系统
、
电子设备及存储介质，用以解决现有技术中在通过光栅投影获取三维成像的过程中，存在的由于
3D
计算耗时过长导致三维成像效率低的问题
。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供一种自适应控制的掩膜投影方法，包括：
[0007]获取目标物体的实时姿态位置；
[0008]基于实时姿态位置，获取目标物体的
ROI
区域；
[0009]将
ROI
区域映射到投影坐标系区域，得到
ROI
投影坐标区域；
[0010]调整
ROI
投影坐标区域对应的正弦条纹频率，得到目标正弦条纹；
[0011]根据目标正弦条纹制作目标掩膜，并基于目标掩膜对目标物体进行投影，得到目标物体的掩膜投影图像
。
[0012]进一步地，获取目标物体的实时姿态位置，包括：
[0013]基于初始正弦投影频率，实时对目标物体进行投影，获取目标物体的原始图像；
[0014]对原始图像进行降采样处理，得到目标物体的实时降采样点云数据，并根据实时降采样点云数据确定目标物体的实时姿态位置
。
[0015]进一步地，基于实时姿态位置，获取目标物体的
ROI
区域，包括：
[0016]设置目标物体的预设
ROI
区域；
[0017]根据实时姿态位置和预设
ROI
区域，确定当前位置的目标物体的
ROI
区域
。
[0018]进一步地，预设
ROI
区域包括粗略区域和精细区域；设置目标物体的预设
ROI
区域，包括：
[0019]根据表面复杂度大小对目标物体的区域进行划分；
[0020]确定表面复杂度大的区域为目标物体的精细区域；
[0021]确定表面复杂度小的区域为目标物体的粗略区域；
[0022]其中，表面复杂度大的区域是指包括文字或图案的区域，表面复杂度小的区域是指光滑的平面或曲面区域
。
[0023]进一步地，预设
ROI
区域还包括无效区域；将
ROI
区域映射到投影坐标系区域，得到
ROI
投影坐标区域，包括：
[0024]通过坐标系转换，将粗略区域映射到投影坐标系，得到粗略投影坐标区域；
[0025]通过坐标系转换，将精细区域映射到投影坐标系，得到精细投影坐标区域；
[0026]根据粗略投影坐标区域和精细投影坐标区域，确定
ROI
投影坐标区域；
[0027]其中，
ROI
投影坐标区域之外的投影坐标区域为无效区域对应的无效投影坐标区域
。
[0028]进一步地，调整
ROI
投影坐标区域对应的正弦条纹频率，得到目标正弦条纹，包括：
[0029]降低粗略投影坐标区域对应的初始正弦投影频率，得到粗略投影频率；
[0030]增加精细投影坐标区域对应的初始正弦投影频率，得到精细投影频率；
[0031]将无效投影坐标区域对应的初始正弦投影频率设置为零，得到无效投影频率；
[0032]根据粗略投影频率
、
精细投影频率和无效投影频率，确定目标正弦条纹
。
[0033]进一步地，根据目标正弦条纹制作目标掩膜，并基于目标掩膜对目标物体进行投影，得到目标物体的掩膜投影图像，包括：
[0034]根据目标正弦条纹制作目标掩膜；
[0035]基于目标掩膜对目标物体进行投影，得到投影图像组；
[0036]对投影图像组进行
3D
运算，得到目标物体的目标掩膜投影图像
。
[0037]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种自适应控制的掩膜投影系统，包括：
[0038]实时姿态位置获取模块，用于获取目标物体的实时姿态位置；
[0039]ROI
区域获取模块，用于基于实时姿态位置，获取目标物体的
ROI
区域；
[0040]ROI
投影坐标区域获取模块，用于将
ROI
区域映射到投影坐标系区域，得到
ROI
投影坐标区域；
[0041]目标正弦条纹获取模块，用于调整
ROI
投影坐标区域对应的正弦条纹频率，得到目标正弦条纹；
[0042]掩膜投影图像获取模块，用于根据目标正弦条纹制作目标掩膜，并基于目标掩膜对目标物体进行投影，得到目标物体的掩膜投影图像
。
[0043]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种电子设备，包括处理器以及存储器，存储器上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如前文所述的自适应控制的掩膜投影方法
。
[0044]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种存储介质，存储介质中存储有计算机程序指令，当计算机程序指令被计算机执行时，使计算机执行如前文所述的自适应控制的掩膜
投影方法
。
[0045]采用上述技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种自适应控制的掩膜投影方法，其特征在于，包括：获取目标物体的实时姿态位置；基于所述实时姿态位置，获取所述目标物体的
ROI
区域；将所述
ROI
区域映射到投影坐标系区域，得到
ROI
投影坐标区域；调整所述
ROI
投影坐标区域对应的正弦条纹频率，得到目标正弦条纹；根据所述目标正弦条纹制作目标掩膜，并基于所述目标掩膜对所述目标物体进行投影，得到所述目标物体的掩膜投影图像
。2.
根据权利要求1所述的自适应控制的掩膜投影方法，其特征在于，所述获取目标物体的实时姿态位置，包括：基于初始正弦投影频率，实时对所述目标物体进行投影，获取所述目标物体的原始图像；对所述原始图像进行降采样处理，得到所述目标物体的实时降采样点云数据，并根据所述实时降采样点云数据确定所述目标物体的实时姿态位置
。3.
根据权利要求1所述的自适应控制的掩膜投影方法，其特征在于，所述基于所述实时姿态位置，获取所述目标物体的
ROI
区域，包括：设置所述目标物体的预设
ROI
区域；根据所述实时姿态位置和所述预设
ROI
区域，确定当前位置的所述目标物体的
ROI
区域
。4.
根据权利要求3所述的自适应控制的掩膜投影方法，其特征在于，所述预设
ROI
区域包括粗略区域和精细区域；所述设置所述目标物体的预设
ROI
区域，包括：根据表面复杂度大小对所述目标物体的区域进行划分；确定表面复杂度大的区域为所述目标物体的所述精细区域；确定表面复杂度小的区域为所述目标物体的所述粗略区域；其中，所述表面复杂度大的区域是指包括文字或图案的区域，所述表面复杂度小的区域是指光滑的平面或曲面区域
。5.
根据权利要求4所述的自适应控制的掩膜投影方法，其特征在于，所述预设
ROI
区域还包括无效区域；所述将所述
ROI
区域映射到投影坐标系区域，得到
ROI
投影坐标区域，包括：通过坐标系转换，将所述粗略区域映射到投影坐标系，得到粗略投影坐标区域；通过坐标系转换，将所述精细区域映射到投影坐标系，得到精细投影坐标区域；根据所述粗略投影坐标区域和所述精细投影坐标区域，确定所述
RO...

【专利技术属性】
技术研发人员：任关宝，周泽海，卢金，刘庆龙，何源，
申请(专利权)人：武汉中观自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：