[发明专利]物体的三维信息获取方法及装置

权利要求书

1.一种物体的三维信息获取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，对待测量物体投射相移条纹图和格雷码条纹图，以由待测量物体对所述相移条纹图和所述格雷码条纹图进行调制；

步骤S2，捕捉经所述待测量物体调制后的所述相移条纹图和所述格雷码条纹图；

步骤S3，对捕捉到的经调制后的所述相移条纹图进行解码，得到相位图，对捕捉到的经调制后的所述格雷码条纹图进行解码，得到格雷码码值图，其中，所述相位图中的像素点的位置与所述格雷码码值图中的像素点的位置一一对应；

步骤S4，将所述相位图以及所述格雷码码值图中的像素点分类为第一像素点或第二像素点，所述第一像素点位于所述格雷码码值图的非边缘区域、所述格雷码码值图的跳边沿区域或所述相位图的跳边沿区域，所述第二像素点为所述格雷码码值图或所述相位图中除了所述第一像素点外的其他像素点；

步骤S5，根据所述第一像素点在所述格雷码码值图中的数值确定第一像素点的相位阶数，通过空域的信息对所述第二像素点进行矫正得到第二像素点的相位阶数，根据所述第一像素点和所述第二像素点的相位阶数得到相位阶数图，根据所述相位阶数图解析所述相位图，从而得到解包相位图；

步骤S6，通过所述解包相位图，获取待测量物体的三维信息。

2.根据权利要求1所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，所述步骤S5中：所述第二像素点的相位阶数为所述第二像素点的前一个像素点的相位阶数，

即所述第一像素点的相位阶数k(x,y)＝G(x,y)，所述第二像素点的相位阶数k(x,y)＝k(x-1,y)，

其中，G(x,y)为所述格雷码码值图坐标为(x,y)的像素点的格雷码码值，k(x,y)为坐标为(x,y)的像素点的相位阶数，k(x-1,y)为坐标为(x-1,y)的像素点的相位阶数。

3.根据权利要求2所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，所述步骤S3中：

根据|G(x,y)-k(x-1,y)|1，判断出此像素点位于所述格雷码码值图的跳边沿区域，即为第一像素点；

根据判断出此像素点位于所述相位图的跳边沿区域，即为第一像素点，

其中，为所述相位图中坐标为(x,y)的像素点的相位值，为所述相位图中坐标为(x-1,y)的像素点的相位值，T为相应噪声阈值。

4.根据权利要求3所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，T＝π。

5.根据权利要求4所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，所述步骤S5中：

解包相位图中像素点的相位值

6.根据权利要求1所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，所述步骤S1中，通过数字光处理方式进行投射所述相移条纹图和所述格雷码条纹图。

7.根据权利要求6所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，

所述相移条纹图由四步相移法生成，所述格雷码条纹图与所述相移条纹图相对应。

8.根据权利要求7所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，所述相移条纹图为正弦相移条纹图。

9.根据权利要求8所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，所述步骤S2中对所述相移条纹图进行解码，得到所述相位图包括：

对所述相移条纹图通过反正切函数进行解码，得到所述相位图。

10.一种物体的三维信息获取装置，其特征在于，包括：

投射模块，所述投射模块用于对待测量物体投射相移条纹图和格雷码条纹图，以由待测量物体对所述相移条纹图和所述格雷码条纹图进行调制；

捕捉模块，所述捕捉模块用于捕捉经所述待测量物体调制后的所述相移条纹图和所述格雷码条纹图；

处理模块，所述处理模块用于对捕捉到的经调制后的所述相移条纹图进行解码，得到相位图，对捕捉到的经调制后的所述格雷码条纹图进行解码，得到格雷码码值图，其中，所述相位图中的像素点的位置与所述格雷码码值图中的像素点的位置一一对应；

分类模块，所述分类模块用于将所述相位图以及所述格雷码码值图中的像素点分类为第一像素点或第二像素点，所述第一像素点位于所述格雷码码值图的非边缘区域、格雷码码值图的跳边沿区域或所述相位图的跳边沿区域，所述第二像素点为所述格雷码码值图或所述相位图中除了所述第一像素点外的其他像素点；

解析模块，所述解析模块用于根据所述第一像素点在所述格雷码码值图中的数值确定第一像素点的相位阶数，通过空域的信息对所述第二像素点进行矫正得到第二像素点的相位阶数，根据所述第一像素点和所述第二像素点的相位阶数得到相位阶数图，根据所述相位阶数图解析所述相位图，从而得到解包相位图；

获取模块，所述获取模块用于通过所述解包相位图，获取待测量物体的三维信息。