[发明专利]彩色物体三维轮廓测量方法

摘要

本发明属于光学测量技术领域，具体涉及一种彩色物体三维轮廓测量方法。本发明首先利用光度计测量出3CCD相机的三通道耦合矩阵，消除物理器件对测量过程的影响，相比于利用投影红、绿、蓝图像至白纸上计算耦合矩阵具有更高的精度；对于彩色物体表面反射率的求取，该方法实质上相当于在物体每一点都投影了三原色，利用互补关系，通过叠加互补色，求取的反射率矩阵K抵消了干扰。较之投射均匀白光求取的反射率K，投影互补彩色条纹的方法能起到更好的结构光条纹补偿效果，补偿后的图像具有更好的正弦性。本方法只需投影四副图像至彩色物体表面就可以更精确的求得彩色物体的三维轮廓信息，兼顾了测量速度，可以实现快速测量的目标。

主权项

1.一种彩色物体三维轮廓测量方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)测量彩色3CCD相机的三通道耦合矩阵A，并求出逆矩阵A^-1；/n2)制作三幅由红、绿、蓝三色组成的呈互补关系的条纹图，第一幅条纹图是按红、绿、蓝顺序排列的格雷编码条纹图，第二幅条纹图按绿、蓝、红顺序排列，第三幅条纹图按蓝、红、绿顺序排列；同一个像素点在三幅条纹图中的像素值之和为255；/n3)将步骤2)制作的三幅互补的条纹图投影至被测彩色物体的表面；/n4)用彩色3CCD相机分别采集得到变形条纹图，并通过彩色数字图像卡将变形条纹图的图像数据输送至计算机；/n5)将三幅变形条纹图中的同一个像素点的实际像素值逐个进行叠加，求解每一个像素点的反射率矩阵K，并求出逆矩阵K^-1；/n6)生成三幅具有同周期、同振幅、相邻条纹有120度相位差的正弦条纹图，然后将这三幅正弦条纹图作为彩色图像的三层数据，生成彩色相移条纹图；/n7)将步骤6)生成的彩色相移条纹图投影至被测彩色物体的表面；/n8)用彩色3CCD相机采集得到变形相移条纹图，并通过彩色数字图像卡将变形相移条纹图的图像数据输送至计算机；/n9)利用步骤1)得到的A^-1和步骤5)得到的K^-1对变形相移条纹图中每一个像素点进行补偿，还原出准确的彩色编码信息与相位信息；/n10)采用相移法从补偿后的图像中提取出包裹相位信息，并进行相位解包裹；根据相位解包裹之后的相位图，利用三角法原理求得每一个像素点的高度信息，得出彩色物体三维轮廓。/n