基于多螺旋条纹的结构光编解码方法与系统技术方案

技术编号:41561026 阅读:16 留言:0更新日期:2024-06-06 23:44
本发明专利技术提供了基于多螺旋条纹的结构光编解码方法与系统,涉及三维测量和机器视觉技术领域,该方法包括向待测物体投影,生成一组沿径向编码的同心圆正弦条纹相移图,生成另一组不同频率的同心圆正弦条纹相移图,生成两组不同频率的同时沿径向与周向编码的螺旋条纹相移图;由相机采集经待测物体表面调制的条纹编码图案;计算获得待测物体表面点在相机图像坐标系下对应的半径相位与角度相位;根据三角测量原理,获得每个物点的真实深度信息。本发明专利技术通过使用具有不同螺旋数目的多螺旋条纹图案,显著提高角度相位的分辨率,并且通过改进的角度相位解包裹技术,减少了测量过程中的误差,从而实现了高精度的三维测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三维测量和机器视觉,具体涉及基于多螺旋条纹的结构光编解码方法与系统


技术介绍

1、在三维测量和机器视觉的领域中,结构光技术是一种重要的非接触式测量方法。它通常涉及将特定的光学图案(如条纹、网格或点阵)投影到目标物体上,然后使用相机从不同的视角捕获反射图像。通过分析投影图案在物体表面的变形,可以推断出物体的三维形状信息。

2、传统的结构光系统中,所使用的编码方案中角度相位在实际应用中标记精度低,整个测量空间的角度相位值域分布[0,2π],角度相位轻微的抖动对最终重建精度影响很大。此外,当结构光系统遭遇到精度要求较高的测量任务时,例如在精密工程或生物医学成像中,传统的条纹图案的角度分辨率不足以满足需求。因此,研究者们亟需开发一种新的结构光编码方法,以提高角度相位的分辨率并减少由图像采集过程中的微小抖动所引起的测量误差。

3、综上所述,鉴于当前结构光三维测量技术存在的角度分辨率低和对动态误差敏感的问题,限制了其在高精度测量领域的应用。因此,如何开发新的编解码方法和系统以克服这些限制,对于推动三维测量技术的发展具有重要意义。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多螺旋条纹的结构光编解码方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的基于多螺旋条纹的结构光编解码方法,其特征在于,向待测物体投影采用N步相移法,按照预定的步数N进行相移,以获取N张相移图,每组条纹相移图案均包括若干个相移状态。

3.如权利要求2所述的基于多螺旋条纹的结构光编解码方法,其特征在于,获得半径相位与角度相位,包括以下步骤:

4.如权利要求3所述的基于多螺旋条纹的结构光编解码方法,其特征在于,对第一张角度相位图进行展开处理时,第一张角度相位图为P螺旋条纹相移图的角度相位图,与Q螺旋条纹相移图的角度相位图进行比较,扩...

【技术特征摘要】

1.一种基于多螺旋条纹的结构光编解码方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的基于多螺旋条纹的结构光编解码方法,其特征在于,向待测物体投影采用n步相移法,按照预定的步数n进行相移,以获取n张相移图,每组条纹相移图案均包括若干个相移状态。

3.如权利要求2所述的基于多螺旋条纹的结构光编解码方法,其特征在于,获得半径相位与角度相位,包括以下步骤:

4.如权利要求3所述的基于多螺旋条纹的结构光编解码方法,其特征在于,对第一张角度相位图进行展开处理时,第一张角度相位图为p螺旋条纹相移图的角度相位图,与q螺旋条纹相移图的角度相位图进行比较,扩展角度相位的取值范围。

5.如权利要求1所述的基于多螺旋条纹的结构光编解码方法,其特征在于,所述基于多螺旋条纹的结构光编解码方法采用双频外差法执行三维测量时,包括以下步骤:

6.如权利要求5所述的基于多螺旋条纹的结构光编解码方法,其特征在于,对截断相位进行解包裹处理采用双频展开方式...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴庆阳蒋逸凡张佰春郭文锋邹逸锋
申请(专利权)人:深圳技术大学
类型:发明
国别省市:

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