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[发明专利]一种基于机械光栅的三维成像内窥镜-CN202310761980.6在审
发明人：刘飞;杨时超;杨恬 -专利权人：重庆大学
申请日： 2023-06-27 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： A61B1/227 文献下载
摘要：本发明公开一种基于机械光栅的三维成像内窥镜，步骤为：1)生成一个带编码信息的散斑图案；2)将散斑图案刻铬在光栅版上；3)打开照明单元发出光束，光束经过光纤透过带有散斑图案的光栅板投影在生命体内腔；4)相机采集带有散斑图案的图片并传输数据；5)处理采集的照片，解开散斑的编码信息，结合标定数据进行三维重建。本发明通过带有特殊编码的机械光栅取代传统投射装置，减小了尺寸，解决了传统三维内窥镜因尺寸大而无法进入狭窄环境的弊端。并且提高了测量的速率与精度。使之更加适用于耳鼻等狭窄内部环境的诊疗。
一种基于机械光栅三维成像内窥镜

[发明专利]一种基于泰勒指数表达式型面结构光的三维重建方法-CN201811244079.7有效
发明人：刘飞;吴高旭;吴明雄;张圣明;吴延雪;罗惠方;张茵楠;杨时超;严谨 -专利权人：重庆大学
申请日： 2018-10-24 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于相位轮廓测量术三维测量中消除投影仪gamma误差的方法，该方法主要包括以下步骤：生成并投射基于特殊指数表达式的面结构光栅、采集图像，基于相应新型解相方法解算被采集图像所包含的无投影仪gamma误差的相位信息。从而通过所得无投影仪gamma误差的相位信息，计算得到三维测量结果，最终达到消除投影仪gamma对测量结果的影响、提高测量精度的目的。
一种基于泰勒指数表达式结构三维重建方法

[发明专利]一种基于数字顺序编码的相位解包裹的方法-CN201910482283.0有效
发明人：刘飞;杨时超;吴高旭;吴延雪;吴明雄;张圣明;严谨;罗慧方;张茵楠 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-06-04 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G06T7/521 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于数字顺序编码的相位解包裹的方法，该方法包括以下步骤：程序生成已编码好顺序和表达式的四张光栅图、投影四张不同的光栅图、采集图像、计算每个点所属的整数级、获得相位信息和三维重建。相比于传统的需要投影12张图片的多频外差解包裹法和需要单独投射Gray编码图像的Gray编码法，该方法将1024x768的图像横向与纵向各分为24个周期，每个周期由4张光栅图中的4种不同表达式构成的不同顺序，四种表达式一共可形成4x3x2x1＝24种顺序，对应24个周期，利用不同周期对应的不同整数级得到相位的整数级信息从而解开包裹。本发明方法由四张图自身带有整数级信息，大大减少了投影光栅图的数量，并且能够在一定程度上保证精度。有效的提高的测量速度，适用于快速三维测量领域。
一种基于数字顺序编码相位包裹方法

[发明专利]五步相序黑白数字光栅编码方法-CN201910481630.8有效
发明人：刘飞;严谨;吴高旭;吴延雪;吴明雄;张圣明;杨时超;罗慧方;张茵楠 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-06-04 - 公布日： 2021-07-06 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明公开了一种五步相序黑白数字光栅编码方法，该方法包括以下步骤：投影五幅黑白数字光栅、进行投影仪和相机标定、采集实物图像、获得相位信息和重建三维形貌。相比于传统的黑白数字光栅投影，该方法只需要投影五幅黑白数字光栅，每幅光栅中包含五个不同的函数表达式，利用每幅光栅的每个周期的函数表达式不同，按照一定的顺序进行排列。五幅光栅的每个周期的特定排列可直接对应相位信息中的周期顺序。在保证数字光栅三维测量本身的精度和优点的条件下，该方法可以投影更少的光栅。由于只需要投影五幅黑白数字光栅，该方法有效的提高了数字光栅三维测量的速度，可以快速、高效的获取相位信息，可应用于快速三维测量领域。
五步相序黑白数字光栅编码方法

[发明专利]一种通过不同频率确定数字光栅投影结构光级数的三维重建方法-CN201910481611.5有效
发明人：刘飞;罗慧方;吴延雪;张茵楠;杨时超;严谨;吴高旭;张圣明;吴明雄 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-06-04 - 公布日： 2021-07-02 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明的目的在于提出一种新的通过投影数字光栅投影结构光实现三维测量及重建的方法。该方法主要包括如下步骤：首先生成一组在不同周期频率不同的正弦条纹光栅图像，通过投影仪将得到的光栅图像投影到待测物体表面，并通过摄像机进行采集，根据提出的新的解相方法得出相位，建立摄相机与投影仪之间的关系得到待测物体的三维数据并进行三维重建。相较于传统的投影方式，本方法通过一种新的解相方式，优化了投影图像的数量，使得图像获取和数据处理的效率得以提高。
一种通过不同频率确定数字光栅投影结构级数三维重建方法

[发明专利]一种基于Carre算法的变相移步长的相位展开方法-CN202011313380.6在审
发明人：刘飞;张茵楠;吴延雪;吴高旭;杨时超;罗惠方;严谨 -专利权人：重庆大学
申请日： 2020-11-21 - 公布日： 2021-06-11 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于Carre算法的变相移步长的相位展开方法，步骤包括：1)搭建数字光栅结构光三维测量系统；2)对相移步距进行连续编码，生成四幅数字条纹光栅图像；3)将四幅数字条纹光栅图像输出至投影仪，投影仪将四幅数字条纹光栅图像投影到被测物体表面，相机采集经过被测物体表面调制后的四幅条纹光栅图像；4)对采集的四幅条纹光栅图像进行处理计算，得到每一个像素点对应的相移步距及包裹相位；5)基于相移步距和包裹相位，计算得出每一个像素点对应的的条纹级数；6)根据包裹相位和条纹级数计算得到绝对相位；本发明仅需要四幅图像就能同时解出包裹相位和条纹级数，从而减少了投影图像数量，提高了测量速度。
一种基于 carre 算法相移步长相位展开方法

[发明专利]一种基于包裹相位高度的结构光编码方法-CN202011313398.6在审
发明人：刘飞;黄瀚霖;杨恬;李文博;杨炀;杨时超;吴延雪 -专利权人：重庆大学
申请日： 2020-11-21 - 公布日： 2021-06-11 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于包裹相位高度的结构光编码方法，步骤包括：1)搭建结构光测量系统；2)调整工业相机和投影仪的位置，保存标定参数；3)生成待使用的随机序列；4)根据生成的序列合成内含有序列信息的四张相移投影光栅图像；5)将四张相移投影光栅图像输出至待测物体表面；采集经过待测物体表面调制变形后的四张条纹光栅图像；6)对四张条纹光栅图像进行解相，获得初始的包裹相位；7)对初始包裹相位进行调整，获得调整后的包裹相位和周期数；8)计算出绝对相位；本发明适用于多数传统相移轮廓测量术，极大的减少了投影所需的图像数量。
一种基于包裹相位高度结构编码方法

[发明专利]一种基于条纹宽度调制的结构光编码方法-CN202011313399.0在审
发明人：刘飞;杨恬;李文博;黄瀚霖;杨炀;杨时超;吴延雪 -专利权人：重庆大学
申请日： 2020-11-21 - 公布日： 2021-06-11 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于条纹宽度调制的结构光编码方法，步骤包括：1)搭建结构光测量系统；2)对整个结构光测量系统进行标定；3)生成编码序列；4)合成内含有编码序列信息的四张相移投影光栅图像；5)将四张相移投影光栅图像投影到被测物体表面，采集经过被测物体表面调制变形后的四张条纹光栅图像；6)对四张条纹光栅图像进行解相，获得初始的包裹相位；7)调整初始包裹相位从而获得调整后的包裹相位和周期数；8)计算出绝对相位，进行三维重建；本发明可用于大多数传统相移三维测量方法中，能够实现减少投影图像数目的同时仍然具有该传统方法的精度和优势。
一种基于条纹宽度调制结构编码方法

[发明专利]一种基于梯度光强的多频外差面结构光三维重建方法-CN202011313378.9在审
发明人：刘飞;吴延雪;吴高旭;杨时超;杨恬;傅渤雅;袁依琳 -专利权人：重庆大学
申请日： 2020-11-21 - 公布日： 2021-04-06 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于梯度光强的多频外差面结构光三维重建方法，步骤包括：1)搭建结构光测量系统；2)对整个结构光测量系统进行标定；3)确定m组待生成的结构光条纹图不同的频率；4)生成m组基于梯度光强的投射图像；5)将投射图像通过投射到被测物体表面，采集图像经过被测物体调制后总采集图像；6)计算出总采集图像的梯度光强；7)计算每组采集图像的包裹相位，获得最高频率包裹相位；8)计算出最高频率采集图像的整数条纹级数；9)计算最高频率采集图像对应的绝对相位，进行三维重建；本发明具有简单易操作，实时性强的优点，适用于高速三维重建技术。
一种基于梯度外差结构三维重建方法

[发明专利]一种基于相移轮廓术的三步编码解相方法-CN202011315503.X在审
发明人：刘飞;杨时超;吴高旭;吴延雪 -专利权人：重庆大学
申请日： 2020-11-21 - 公布日： 2021-04-06 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于相移轮廓术的三步编码解相方法，步骤包括：1)搭建结构光系统；2)调整相机和投影仪的位置，对整个结构光系统进行标定，保存标定参数；3)所述终端生成包含虚拟相移的三张光栅条纹图；4)所述终端将生成好的三张光栅图输出至投影仪；投影仪将三张光栅图投影到待测物体表面；相机采集待测物体表面的图像，并输出至终端；5)所述终端计算出包裹相位；6)所述终端计算出相移；最终通过绝对相位信息与标定参数计算待测物体表面点的三维坐标数据，完成待测物体的三维重建；本发明适用于所有的三维测量应用，和传统的三频四步相移相比，大大减少了投影图片的数量，达到高速测量的标准。
一种基于相移轮廓编码方法

[发明专利]一种基于变相移的四步相移的面结构光解相方法-CN201910482281.1有效
发明人：刘飞;吴延雪;吴高旭;罗惠方;张茵楠;杨时超;严谨;吴明雄;张圣明 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-06-04 - 公布日： 2021-03-26 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于变相移的四步相移的面结构光解相方法，通过生成一组包含变相移的四步相移信息的条纹光栅图像，并通过相对应的相位解算算法对被采集图像进行相位信息的重新解算而得到相位信息。该基于变相移的四步相移的面结构光解相方法仅使用四幅竖直条纹光栅图像，不需要更多的图像或者额外的预知信息，在保证结构光三维测量中本身的精度和优点下，提高了测量速度。同时，本发明方法在抗噪性上也有较好的效果，算法具有较好的鲁棒性。
一种基于相移结构光解方法

[发明专利]一种基于四步相移编码型面结构光的三维重建方法-CN201910481636.5有效
发明人：刘飞;吴高旭;吴延雪;吴明雄;张圣明;杨时超;罗惠方;严谨;张茵楠 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-06-04 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于四步相移编码型面结构光的三维重建方法，该方法主要包括以下步骤：1)生成四幅具有特殊相移编码形式面结构图案；2)将该四幅结构光图案通过投影仪投影至被测物体表面，同时相机同步采集对应的变形光栅；3)从被采集的四幅图像中同时反解出包裹相位及相移信息；4)从相移信息中解算得到级数信息，结合前一步得到的包裹相位，最终解算得到绝对相位信息；5)利用得到的绝对相位信息与测量系统标定结果，得到物体表面的三维重建结果。本发明提供的一种基于四步相移编码型面结构光的三维重建方法仅需投射四张图像便可完成一次三维测量，可被广泛应用于高速、实时、高精度三维测量环境。
一种基于相移编码结构三维重建方法

[发明专利]一种基于投影平面的彩色编码光栅串扰补偿方法-CN201910481661.3在审
发明人：刘飞;吴明雄;吴高旭;吴延雪;张圣明;杨时超;严谨;罗惠方;张茵楠 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-06-04 - 公布日： 2019-12-24 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于投影平面的彩色编码光栅串扰补偿方法，该方法通过分别投影传统黑白光栅和彩色光栅(水平和竖直方向)于一个标准平板上，基于投影坐标转换公式建立灰度绝对相位和彩色绝对相位之间的误差查找表err(u
彩色光栅串扰补偿绝对相位投影平面三维测量查找表灰度投影实物光栅包裹相位标准平板彩色编码彩色串扰彩色通道黑白光栅投影坐标转换公式补偿量点对点轮廓术有效地竖直算法修正应用保证

[发明专利]一种反向抵消非线性误差的彩色数字光栅编码方法-CN201811244109.4在审
发明人：刘飞;吴明雄;吴高旭;张圣明;吴延雪;罗惠方;张茵楠;杨时超;严谨 -专利权人：重庆大学
申请日： 2018-10-24 - 公布日： 2019-02-01 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明公开了一种反向抵消非线性误差的彩色数字光栅编码方法，该方法包括以下步骤：投影彩色R\G\B单通道数字光栅、进行R\G\B通道标定，计算相应通道的串扰系数、投影RGB混合通道彩色数字光栅、采集图像、获得相位信息和重建三维形貌。相比于传统的彩色数字光栅多投影了一张相位差半个周期的同频图像，该方法通过将高、中、低三个频率，相位差2π/3的数字光栅压制在RGB三通道中生成高、中、低频彩色条纹图，又将其中的高频相位偏移设置为π/3另外生成一幅彩色条纹图，利用信号半个周期抵消原理可以有效地抑制和修正非线性误差。在保证数字光栅三维测量中本身的精度和优点下，投影更少的图片，同时还对投影仪不可避免的Gamma误差进行消除。本发明方法由一个彩色图像中可以提取多个条纹，并且利用半周期反向补偿法抵消非线性误差，有效地提高了三维测量的速度，可以应用于快速三维测量领域。
非线性误差彩色数字投影抵消三维测量数字光栅光栅半个周期彩色条纹光栅编码相位差有效地投影仪采集图像彩色图像串扰系数反向补偿高频相位混合通道偏移设置三维形貌相位信息半周期传统的单通道三通道条纹标定同频压制图像修正重建应用保证图片

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