[发明专利]物体的三维信息获取方法及装置

说明书

本发明提供一种物体的三维信息获取方法及装置，其中，三维信息获取方法包括：步骤S1，对待测量物体投射相移条纹图和格雷码条纹图；步骤S2，捕捉制后的所述相移条纹图和所述格雷码条纹图；步骤S3，解码得到相位图和格雷码码值图；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；步骤S5，确定第一像素点和第二像素点的相位阶数，从而得到相位阶数图，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。根据本发明的三维信息获取方法，能够准确地获取物体的三维信息，成本低且稳定性高。

技术领域

本发明涉及三维传感领域，具体涉及一种物体的三维信息获取方法及装置。

背景技术

光学三维传感技术是通过特定的光学结构，通过主动发射具有某种特性的光信号，被接收装置捕捉后，对信号进行分析并获取其三维信息的对欧几里得世界感知的重要手段。主要的代表技术有基于光的干涉的干涉仪，基于三角测量原理的，基于飞行时间的TOF等。

干涉仪由于其高昂的研制成本和苛刻的测试环境，纳米级的精度，一般用于实验室，作为精密计量的装置。飞行时间法，主要分为dTOF和iTOF。其中dTOF的核心芯片为SPAD(Single Photon Avalanche Diode单光子雪崩二极管)，直接计算光子的到达时间来确定距离的远近。而iTOF主要是利用信号的调制解调，其信号载体为时间本身，通过解调来间接获得飞行时间，异曲同工解决了对于距离的感知。TOF具有感知距离远，结构简单的特点，但其精度较低，一般在mm级，无法用于精密的工业测量领域。

基于三角测量原理的技术，一般分为点，线和面结构光。点激光顾名思义，是通过打出去一个点，对该点返回的信号被相机CCD/CMOS捕捉后，通过投射，相机和空间点组成的三角形进行几何求解。线激光则是通过投射打出一个扇面，该扇面在物体上体现为一条被物体表面调制的轮廓，轮廓线同样被相机捕捉，通过提取激光线中心像素坐标，同样构成相机，投影，空间点的三角关系，得到物体表面该点的空间坐标。而面结构光技术，则是打出去一个面，相对于点和线激光，其具有一次成像范围广，速度快，数据稠密等特点。按照行业分，消费级领域一般使用由VCSEL为代表的散斑结构光，和工业领域以美国德州仪器(TexasInstrument，简称TI)公司的数字投影技术。

但是，目前获取的三维信息中的边缘信息并不准确，导致三维信息精度不高，不能满足客户高精度需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种物体的三维信息获取方法及装置，能够准确地获取物体的三维信息，成本低且稳定性高。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供物体的三维信息获取方法，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；