[发明专利]一种基于莫尔条纹的相机深度变化的测量方法及系统

权利要求书

1.一种基于莫尔条纹的相机深度变化的测量方法，其特征在于，

其包括以下步骤：

采集基准光栅图像；

改变相机的深度，并采集此时的光栅图像；

将两光栅图像进行拍频处理，得到合成的莫尔条纹，并采用低通滤波处理，以提取所述莫尔条纹图像的频率；

根据所述莫尔条纹图像的频率信息，进而得到相机的深度变化大小。

2.根据权利要求1所述的基于莫尔条纹的相机深度变化的测量方法，其特征在于，所述方法还包括对所述莫尔条纹图像进行傅里叶变换，进而得到所述莫尔条纹图像的频率。

3.根据权利要求1或2所述的基于莫尔条纹的相机深度变化的测量方法，其特征在于，所述方法具体还包括：通过相机采集空间周期为d的光栅图像，得到的基准光栅图像可表达式为：

其中，A为光栅图像的振幅，d₁为成像后的光栅周期，为初始相位。

4.根据权利要求3所述的基于莫尔条纹的相机深度变化的测量方法，其特征在于，由针孔相机成像规律可得光栅在焦点处垂轴放大率为：

其中，F为所述相机的焦距，L为基准面与相机之间的距离，β为镜头的垂轴放大倍率。

5.根据权利要求4所述的基于莫尔条纹的相机深度变化的测量方法，其特征在于，所述基准光栅成像后的光栅周期为：

6.根据权利要求5所述的基于莫尔条纹的相机深度变化的测量方法，其特征在于，当改变相机的深度后，此时采集到的光栅图像周期为：其中ΔL为所述相机的深度变化值。

7.根据权利要求6所述的基于莫尔条纹的相机深度变化的测量方法，其特征在于，所述两光栅合成条纹的表达式为：

8.根据权利要求7所述的基于莫尔条纹的相机深度变化的测量方法，其特征在于，所述方法还包括对所述两光栅图像进行拍频处理后，采用低通滤波处理，得到莫尔条纹低频分量的频率：

9.根据权利要求8所述的基于莫尔条纹的相机深度变化的测量方法，其特征在于，所述相机的深度变化为：ΔL＝f₀Fd。

10.一种基于莫尔条纹的相机深度变化的测量系统，其特征在于，包括：

图像采集模块，用于执行步骤采集基准光栅图像；改变相机的深度，并采集此时的光栅图像；

图像处理模块，用于执行步骤将两光栅图像进行拍频处理，得到合成的莫尔条纹，并采用低通滤波处理，以提取所述莫尔条纹图像的频率；

深度计算模块，用于执行步骤根据所述莫尔条纹图像的频率信息，进而得到相机的深度变化大小。