条纹投影系统技术方案

本发明专利技术披露了一种用于三维捕获测量物体的表面的条纹投影系统，包括用于将条纹图案投射到测量物体上的投影仪和用于捕获条纹图案的数码相机，其中，投影仪包括具有透明区域和不透明区域的二元振幅掩模，其中，振幅掩模具有在第一方向上延伸的第一条纹区域，并且其中，不透明区域和透明区域的比例取决于在第二方向上的位置而变化。在这种情况下，设置了第一条纹区域各自形成在第一方向上延伸的连续的不透明条纹或透明条纹之间的过渡区域，并在第二方向上与这些条纹交替。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于三维捕获测量物体的表面的条纹投影系统，包括用于将条纹图案投射到测量物体上的投影仪和用于捕获条纹图案的数码相机。

技术介绍

1、条纹投影是一种用于捕获物体的表面数据的常用方法。在这种情况下，投影仪将周期性强度分布(例如正弦图案)投射到要捕获的物体上。物体和强度分布是借助于相机来记录的。要捕获的物体上或相机图像上的周期性强度分布在下文中也称为条纹图案。取决于物体的形状，条纹图案与投射到平面表面上的强度分布相比发生变形(然而，条纹图案，例如正弦图案，局部保持不变)。相机和投影系统的关看方向成所谓的三角角度布置。根据条纹图案的变形可以重构表面的三维形状。

2、一种用于以最大空间分辨率重构要捕获的物体的表面数据的高精度方法是相移法。这里，正弦图案被投射到物体上。通过确定要捕获的物体的每个位置的正弦相位，可以实现显著低于强度分布的周期的横向分辨率。其于是取决于相机像素的大小、成像比例以及所捕获的正弦图像的质量，具体地噪声及其对比度。具有最大值i_max和最小值i_min的周期性强度分布的对比度被定义为k＝(i_max-i_min)/(本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于三维捕获测量物体的表面的条纹投影系统，包括用于将条纹图案投射到该测量物体上的投影仪和用于捕获条纹图案的数码相机，

2.根据权利要求1所述的条纹投影系统，其中，在由该数码相机捕获的图像中在该第二方向上这些连续的不透明条纹和/或透明条纹的宽度基本上对应于该数码相机的像素的宽度，和/或其中，在该第二方向上这些连续的不透明条纹和/或透明条纹的宽度是该条纹图案的周期长度的大约1/m，其中，m是在该第二方向上捕获所投射的强度图案的周期的该数码相机的像素数。

3.根据权利要求1或2所述的条纹投影系统，其中，在该第二方向上捕获所投射的强度图案的周期的该数码相机的像素数...

【技术特征摘要】

1.一种用于三维捕获测量物体的表面的条纹投影系统，包括用于将条纹图案投射到该测量物体上的投影仪和用于捕获条纹图案的数码相机，

2.根据权利要求1所述的条纹投影系统，其中，在由该数码相机捕获的图像中在该第二方向上这些连续的不透明条纹和/或透明条纹的宽度基本上对应于该数码相机的像素的宽度，和/或其中，在该第二方向上这些连续的不透明条纹和/或透明条纹的宽度是该条纹图案的周期长度的大约1/m，其中，m是在该第二方向上捕获所投射的强度图案的周期的该数码相机的像素数。

3.根据权利要求1或2所述的条纹投影系统，其中，在该第二方向上捕获所投射的强度图案的周期的该数码相机的像素数m位于3到20的范围内，和/或其中，在该第二方向上这些连续的不透明条纹和/或透明条纹的宽度是该条纹图案的周期长度的至少1/m，其中，m小于或等于20、优选地小于或等于10。

4.根据前述权利要求中任一项所述的条纹投影系统，其中，由于将该条纹图案划分为连续的不透明条纹和透明条纹以及中间的过渡区域、连同该数码相机的采样率以及该投影和相机光学单元的分辨能力，在具有最大可能对比度的相机图像上局部地生成所期望的周期性强度分布。

5.根据前述权利要求中任一项所述的条纹投影系统，其中，在该相机图像上生成的该周期性强度分布在该第一方向上是局部恒定的而在该第二方向上是基本上正弦函数。

6.根据前述权利要求中任一项所述的条纹投影系统，其中，该二元振幅掩模是通过基本单元的并置在该第一方向和该第二方向上周期性或准周期性地构造而成的，其中，沿该条纹图案的条纹在该第一方向上的结构周期小于这些投影和相机光学单元的分辨率，并且其中，这些基本单元在该第一条纹区域中在该第一方向上的高度上是部分不透明的和部分透明的，其中，相应的比例取决于该第二方向上的位置而变化。

7.根据权利要求6所述的条纹投影系统，其中，在该基本单元中，该第一区域中的不透明比例取决于在该第二方向上的位置而连续地变化，特别地从100％的比例到0...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·施莱思，
申请(专利权)人：卡尔蔡司工业测量技术有限公司，
类型：发明
国别省市：