[发明专利]基于相位级次自编码的光学三维测量方法

权利要求书

1.一种基于相位级次自编码的光学三维测量方法，其特征在于将编码信息加载于待投影的正弦条纹相位分布中，首先构造一个代码序列，每个码元对应一个条纹周期，其码元值为0或1，由每个码元和其相邻若干码元构成一个代码子序列，使得每一个代码子序列在整个代码序列中不重复出现、从而保证其唯一性，并且各代码子序列在整个代码序列中的位置即为相应条纹周期的级次，按照此代码序列就可以构造出具有编码信息的相位分布；然后再根据此已编码好的相位分布生成相应的相移正弦条纹图；测量时由数字投影设备投影具有相位自编码信息的相移正弦条纹图，根据相移技术计算出截断相位分布，并从中提取出各条纹周期的编码信息，即可确定各条纹周期级次，从而得到待测物体的绝对相位分布，再根据已知的相位与高度关系即可完成待测物体的三维面形重建，本发明不需要投影额外的编码图像，尤其适用于孤立物体的快速三维面形测量。

2.按照权利要求１所述的方法，其特征在于所说的将编码信息加载于待投影的正弦条纹相位分布中，是根据相位分布的微分值或斜率的正负建立码元值与条纹周期的对应关系，微分值或斜率为正的条纹周期码元值为1，微分值或斜率为负的条纹周期码元值为0，反之亦然。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所说的由编码相位分布生成相移正弦条纹图，是将编码相位分布用于产生相移正弦条纹的公式中，可以构造出任意帧相移正弦条纹，包括N帧满周期相移正弦条纹图和N帧任意步长相移正弦条纹图等，其中N≥3。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所说的投影具有相位自编码信息的相移正弦条纹图，当采用三帧相移时，即投影三幅正弦条纹图，可以通过RGB颜色耦合方法将包含有编码信息的三幅正弦条纹图叠加在一幅彩色图像中，投影设备只需投影一幅彩色正弦条纹图像，再通过RGB颜色分离技术，可以从拍摄到的变形彩色正弦条纹图像中分离出具有编码信息的三幅正弦条纹图。