[发明专利]一种基于结构光系统几何约束的相位展开方法

摘要

本发明涉及一种基于结构光系统几何约束的相位展开方法，其首先建立结构光三维测量系统，并对该系统进行标定以确定摄像机与投影仪的投影参数矩阵；接着由投射到被测目标上的结构光获取包裹相位；然后给定最近深度平面，根据结构光系统的几何约束建立由摄像机传感器到投影仪传感器间的映射关系，依照此映射关系确定出最小虚拟相位图；最后根据确定出的最小虚拟相位图实现相位展开。本发明通过结构光系统的几何约束建立起的最小虚拟相位图为理想的、无噪声的绝对相位图，辅助相位展开时鲁棒性更高，且不需要额外的图像采集或增加额外的硬件设备，提升了相位展开速度，降低了系统复杂度。

主权项

1.一种基于结构光系统几何约束的相位展开方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，构建光栅投影的结构光三维测量系统，标定摄像机与投影仪，得到相应的摄像机投影参数矩阵和投影仪投影参数矩阵；步骤2，投影仪向被测目标投影光栅条纹图案，并由摄像机采集经被测目标表面调制的变形光栅条纹图，计算处理得到包裹相位；步骤3，给定最近深度的虚拟平面zmin，根据几何光学和镜头针孔模型，将摄像机传感器平面映射到投影仪传感器平面，通过投影仪传感器区域上相应的摄像机映射平面预定义相位图，建立相应最小虚拟相位图Φmin；步骤4，根据最小相位图Φmin确定出各点的条纹级次K，实现包裹相位的展开；其中K(x，y)为条纹级次，ceil[]为取最接近的最大整数的上限运算符，Φ(x，y)为最后得到的真实连续相位。