[发明专利]一种减相位误差均值的二值离焦三维测量方法及装置

权利要求书

1.一种减相位误差均值的二值离焦三维测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采用误差扩散算法对正弦条纹图像进行二值编码，得到编码条纹组；

S2：对所述编码条纹组进行高斯模糊，采用多步相移法得到预测相位，并将所述预测相位与理想相位作差，并计算所有像素的相位误差的平均值，得到相位误差均值；所述理想相位为对所述正弦条纹图像采用所述多步相移法计算得到的相位；

S3：将所述编码条纹组离焦投影至待测物体处，采集所述待测物体返回的条纹图像，采用所述多步相移法得到测量相位；

S4：将所述测量相位减去所述相位误差均值，得到实际相位，再通过空间相位展开获得展开相位，最后通过展开相位图重建得到所述待测物体的三维数据。

2.根据权利要求1所述的一种减相位误差均值的二值离焦三维测量方法，其特征在于，所述步骤S2与步骤S3能同时执行或交换执行顺序。

3.根据权利要求1所述的一种减相位误差均值的二值离焦三维测量方法，其特征在于，采用多步相移法计算相位的计算式为：

其中N代表多步相移的步数，(x，y)为像素坐标，I_n(x，y)为(x，y)的像素值，φ(x，y)为(x，y)的相位值。

4.根据权利要求1所述的一种减相位误差均值的二值离焦三维测量方法，其特征在于，所述相位误差均值的计算式为：

其中M代表像素个数，(x，y)为像素坐标，φ_bi(x，y)为高斯模糊后的所述编码条纹组计算出的预测相位，φ_ideal(x，y)为所述正弦条纹图像计算出的理想相位，Mean为相位误差均值。

5.根据权利要求1所述的一种减相位误差均值的二值离焦三维测量方法，其特征在于，所述步骤S2中采用计算机仿真进行高斯模糊，用于模拟离焦效果。

6.根据权利要求1所述的一种减相位误差均值的二值离焦三维测量方法，其特征在于，所述步骤S3采用数字投影仪进行离焦投影。

7.一种三维测量装置，其特征在于，包括至少一个处理器，至少一个执行焦离投影的投影装置，至少一个采集待测物体返回图像的采集相机以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述投影装置以及采集相机分别与所述处理器通信连接；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至6中任一项所述的方法。