[发明专利]一种基于周期编码的快速相位解缠方法

摘要

本发明属于计算机视觉中结构光三维视觉测量技术领域，具体涉及一种基于周期编码的快速相位解缠方法。本发明包括：制作编码光栅：包括四幅相移90度的水平方向标准正弦光栅、用于确定包裹相位周期信息的四幅水平方向光栅、四幅相移90度的垂直方向标准正弦光栅、用于确定包裹相位周期信息的四幅垂直方向光栅；使用投影仪依次将编码光栅图像投射到被测物体上，并使用相机分别捕获并保存；对得到的每组图像进行求解，得到行、列方向上的包裹相位，并确定第一层周期信号等。本发明适合大分辨率的投射光栅，提高了测量的分辨率，为测量精度的提高奠定了基础。对每个位置独立进行相位解缠，计算误差不会累积，计算精度高。

主权项

1.一种基于周期编码的快速相位解缠方法，其特征在于，包括如下步骤：1)制作编码光栅：包括四幅相移90度的水平方向标准正弦光栅、用于确定包裹相位周期信息的四幅水平方向光栅、四幅相移90度的垂直方向标准正弦光栅、用于确定包裹相位周期信息的四幅垂直方向光栅；2)使用投影仪依次将编码光栅图像投射到被测物体上，并使用相机分别捕获并保存；3)对得到的每组图像进行求解，得到行、列方向上的包裹相位，并确定第一层周期信号；设共投射N幅正弦光栅图像，则相邻的两幅光栅图像的相位差值为2π/N，若In表示第n幅捕获图像上点的光强，则有：其中，a(x,y)为背景光强，而b(x,y)为被测物体表面的反射率，φ(x,y)为相机捕获的变形光栅的相位，N≥3：使用四步相移法进行测量，即N取为4：分别对图像的捕获图计算得到相应的包裹相位，其中行的包裹相位为φg1，对φg1阶梯进行编号取整得到E：E＝int(φg1/(0.25π)+0.5)；4)提取嵌入的第二层周期信号，得到绝对相位；对产生图像的捕获图，则有提取公式:D(x,y)＝(I1(x,y)+I3(x,y)‑I2(x,y)‑I4(x,y))/(2×r0(x,y))其中r0(x,y)为被测物体表面的反射率；对D(x,y)中各阶梯进行分辨，并进行取整得到编号U；融合第一层与第二层周期信息得到完整的周期信息K：K＝E×5+U合并得到行的绝对相位：φa(x,y)＝K×2π+φs其中，φa为得到的行的绝对相位；5)对步骤4)得到的结果的毛刺进行纠正，得到最终的相位解缠结果。