一种基于FPGA的片上实时高速三维复现方法技术

一种基于FPGA的片上实时高速三维复现方法，它有五大步骤。本发明专利技术用于三维形貌测量的多频条纹图像数据处理与整体形貌的三维复现。基于FPGA的本方法，方法包括数据采集与预处理、标记背景、译码器解相、外差多频相展开立体匹配与三维复现。在进行相位解算是使用了预先固化在片内的解相译码器模块，克服了在泰勒级数运算造成的总体运算速度慢、资源消耗大的缺点，同时对于不同频率的条纹图像实现数据的实时处理。该方法具有速度快、功耗低、可靠性好的特点，可用于表面三维形貌的光学非接触测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于FPGA的片上实时高速三维复现方法，用于对三维形貌测量时的条纹图像进行实时高速的相位解算与三维复现数据处理。本专利技术属于光学三维测量

技术介绍
按检测方法分，目前对物体三维形貌测量可分为接触式与非接触式两大类。虽然接触式测量有着精度高范围广的优点，但是由于要求测头与被测物接触，不可避免地会造成被测物表面的变形与损伤，因而不适合柔软物体的测量，而且当测头无法接触到物体时无法进行测量。与之相比，非接触式测量避免了与被测物直接接触，扫描速度也不受机械限制，测量环境要求也不高，可实现高温、高压等恶劣环境下的测量。目前主要的非接触式测量方法可分为激光扫描法、结构光法、立体视觉法以及工业CT法等。 在各种方法中，投影栅相位法具有结构简单、测量精度高、测量速度快的优点，一次测量中可以得到物体表面稠密的三维点云，可以有效适应工业需要。目前国内外研究投影栅相位法的相展开方法可分为三类空间相展开法、时域相展开法以及外差多频相展开法。空间相展开发包括支切法、质量导向图法、最小断点法、标记法、区域相展开法、最小生成树法、遗传算法、细胞自动机法、Lp-Norm法等。这些方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA的片上实时高速三维复现方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一：首先采集某一频率不同相移的条纹图像，依照该传感器的图像的传输形式在FPGA上对数据进行预处理后存储到RAM中；步骤二：对于一组同一频率的条纹图像进行背景标记；利用公式4[B(x,y)]2=[g3(x,y)?g1(x,y)]2+[g0(x,y)?g2(x,y)]2与事先在FPGA中设定的阈值BT标记出有效的图像像素位置；上式中的符号说明如下：gi(x,y)表示第i幅图像在点(x,y)处的灰度值，B(x,y)表示点(x,y)处的背景参量；步骤三：根据公式Φ(x,y)=arctang3(x,y)-g1(x,y...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵慧洁，刁晓淳，刘小康，姜宏志，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：