[发明专利]基于环形排列的彩色条纹编码方法

摘要

一种三维扫描系统中基于环形排列的彩色条纹编码方法主要涉及到逆向工程中，借助彩色图像包含更多的信息，解决格雷编码需要7幅逐步二分的黑白条纹图，才能进行后期的相位展开问题，减少采集图像的数量；选择彩色条纹颜色及数目，选用八种纯色，以提高颜色区分度和扩大测量范围；接着设置所有条纹的红色分量，并对绿色分量和蓝色分量进行设置，采用环形排列方法设计环形排列周期以及各个环形排列周期上的序列周期，得到了序列周期唯一的彩色条纹编码。用此彩色条纹编码设计投影光栅，提高了三维扫描系统中相位法的实时性和动态测量性能。

主权项

1.一种基于环形排列的彩色条纹编码方法，其特征在于：步骤1：选择彩色条纹颜色及数目：在设计彩色条纹编码时，采用对24位真彩图像三个分量R、G、B分别赋值实现，24位真彩图像的R、G、B分量分别是8位，有256个灰阶，把每个分量只取0和255两个值，并将灰阶255时为1，灰阶0时为0，这样R、G、B分量的取值分别为0或1，这三个分量有8种组合且分别代表八种纯色：黑色为000、蓝色为001、绿色为010、青色为011、红色为100、品色为101、黄色为110、白色为111，步骤2：设置所有条纹的红色分量：红色分量取值按照一个条纹周期像素为0，一个条纹周期像素为1交替分布，步骤3：对条纹的绿色分量和蓝色分量进行设置：绿色分量和蓝色分量的二进制组合状态为：00、01、10或11，对4种绿色分量和蓝色分量的二进制组合状态进行全排列，并将每个排列作为一个序列周期，得到24个序列周期，且序列周期的宽度是条纹像素数的4倍，该序列周期的宽度为16×4＝64，其中，16为每条条纹的像素数，步骤4：用环形排列的方法设计第一环形排列周期：将GB分量的二进制组合状态00、01、10或11，转换为十进制数组合状态0、1、2或3，从24个序列周期中，选择4个序列周期，构成第一环形排列周期，该选择方法为：从24个序列周期中任意选取一种序列周期，然后让该序列周期的四个组合状态首尾相连，构成环状，接着，采用顺时针或逆时针环形取值的方式对彩色条纹进行编码，该环形取值方法是：先选序列周期的第一个组合状态为起始值，作为第一序列周期的第一个条纹的GB值，然后沿顺时针或逆时针方向取下一个数字为第一序列周期的第二个条纹的GB值，依此类推，直到取得第四个数字为第一序列周期的第四个条纹的GB值为止，得到第一序列周期；然后，再以第一序列周期的第二个条纹的GB值为起始值，沿顺时针或逆时针方向依次取四个数字，作为第二序列周期的四个条纹的GB值，得到第二序列周期；依此类推，以第一序列周期的第三个条纹的GB值为起始，得到第三序列周期，以第一序列周期的第四个条纹的GB值为起始，得到第四序列周期，得到了第一环形排列周期，步骤5：设计第二环形排列周期：从剩余的序列周期中，选择4个序列周期，构成第二环形排列周期，该第二环形排列周期选择方法为：从剩余的序列周期中先选取一个序列周期且该序列周期满足：该序列周期的第一个组合状态与上一环形排列周期的第四序列周期的第四个条纹的GB值相同，然后让该序列周期的四个组合状态首尾相连，构成环状，接着，采用顺时针或逆时针环形取值的方式对彩色条纹进行编码，环形取值方法与步骤4中的相同，得到第二环形排列周期，步骤6：设计其他环形排列周期：再从上一环形排列周期选择后剩余的序列周期中，选择4个序列周期，构成当前环形排列周期，使用步骤5中的第二环形排列周期选择方法，先选取一个序列周期，然后让该首先选出的序列周期的四个组合状态首尾相连，构成环状，接着，采用顺时针或逆时针环形取值的方式对彩色条纹进行编码，用步骤4中环形取值方法依次得到第一到第四序列周期，得到第三环形排列周期，依此类推，直到得到第六环形排列周期为止，最终得到序列周期唯一的彩色条纹编码。