[发明专利]具有嵌入辅助图案的条纹的绝对相位测量方法和系统

权利要求书

1.一种用于具有嵌入辅助图案的条纹的绝对相位测量的方法，包括：

接收包括嵌有辅助图案的相移条纹的多个场景图像，其中所述嵌有辅助图案的相移条纹被生成以使得：

所述条纹的相位计算独立于嵌入的辅助图案；

所述辅助图案是在不减少所述条纹的振幅的情况下被嵌入的；

所述条纹的频率是不受限的；并且

所述条纹的次序是在不计算像素强度差的情况下确定的；

至少部分地基于所述多个场景图像来确定包裹相位图；

至少部分地基于所述包裹相位图来生成连续区域掩模，其中所述连续区域掩模标识多个连续区域；以及

基于嵌入的辅助斑点图案为所述多个连续区域中的至少一个区域确定对于所述至少一个区域的期差，其中确定期差还包括：

标识所述至少一个区域中的多个样本位置；

基于所述样本位置来确定所述至少一个区域的多个可能期差值，其中来自所述条纹的深度以及来自所述嵌入的辅助斑点图案的深度在每一样本位置处相对应；以及

将所述至少一个区域的期差标识为所述至少一个区域内的各个样本位置的所述多个可能期差值中的被最频繁地确定的可能期差值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个场景图像由足以计算绝对深度测量的理论上最少数量的场景图像构成。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述相移条纹包括正弦条纹；并且

所述辅助图案包括斑点图案。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

至少部分地基于所述包裹相位图来确定空间展开的相位图；以及

至少部分地基于所述空间展开的相位图以及对于所述至少一个区域的条纹的期差来确定绝对相位图。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，参考图像包括第一、第二和第三参考图像，并且所述场景图像包括第一、第二和第三场景图像，其中为所述至少一个区域确定多个可能期差值包括：

对于所述至少一个区域中的所述多个样本位置中的每一样本位置：

将所述第一场景图像中的以所述样本位置为中心的一个或多个像素的相位值与所述第一参考图像中的以所述样本位置为中心的一个或多个像素的相位值进行比较；

将所述第二场景图像中的以所述样本位置为中心的一个或多个像素的相位值与所述第二参考图像中的以所述样本位置为中心的一个或多个像素的相位值进行比较；以及

将所述第三场景图像中的以所述样本位置为中心的一个或多个像素的相位值与所述第三参考图像中的以所述样本位置为中心的一个或多个像素的相位值进行比较。

6.一种用于具有嵌入辅助图案的条纹的绝对相位测量的方法，包括：

将可辨识的模拟随机斑点图案嵌入三个相移条纹图案中的每一个中，以产生满足以下准则的三个嵌入斑点的相移条纹图案：

所述条纹的相位计算独立于嵌入的辅助图案；

所述辅助图案是在不减少所述条纹的振幅的情况下被嵌入的；

所述条纹的频率是不受限的；并且

所述条纹的次序是在不计算像素强度差的情况下确定的；

在所述三个嵌入斑点的相移条纹图案被分别投影时捕捉三个参考图像和三个场景图像；

至少部分地基于所述三个场景图像来确定包裹相位图；

通过将所述三个相移条纹图案的周期性所导致的不连续性从所述包裹相位图中移除来生成空间展开的相位图；

通过比较所述包裹相位图中的相邻像素的相位值来生成连续区域掩模以将所述包裹相位图分割成多个连续区域；以及

基于嵌入的斑点图案，通过以下操作来为所述多个连续区域中的每一区域确定期差：

标识所述区域中的多个样本位置；

基于所述区域中的各个样本位置来确定所述区域的多个可能期差值，其中来自所述条纹的深度以及来自所述嵌入的斑点图案的深度在每一样本位置处相对应；以及

将所述区域的期差标识为所述区域内的各个样本位置的所述多个可能期差值中的被最频繁地确定的可能期差值。