[发明专利]一种适用于光亮表面的三维测量方法

摘要

一种适用于光亮表面的三维测量方法，根据均匀光图案合成的图像和坐标映射，自适应调节条纹图案中每个像素点的最佳投射灰度值，当用于测量含有大范围反射率变化的三维形貌时，对于反射率高的光亮区域，能避免图像饱和，对于反射率低的黑暗区域，能保持较高信噪比，最终获取清晰的条纹图案图像，准确还原被测对象的三维形貌。

主权项

1.一种适用于光亮表面的三维测量方法，其特征在于包括以下步骤：S10：向被测对象投射一系列灰度值不同的均匀光图案Li，i＝1,2,…,n，并相应拍摄被测对象的均匀光图像Ii，i＝1,2,…,n；S20：计算与均匀光图像Ii对应的掩码图像Mi(x,y)；其中，所述与均匀光图像Ii相应的掩码图像Mi(x,y)通过以下公式计算获得：其中Ik(x,y)为均匀光图像在像素位置(x,y)的灰度值；S30：将掩码图像Mi(x,y)和均匀光图案Li合成图像F(x,y)；S40：计算均匀光图像Ii对应的掩码图像M(x,y)，连接所有饱和的像素形成若干个簇，并对这些簇提取轮廓；其中，所述均匀光图像Ii对应的掩码图像M(x,y)由以下公式计算获得：其中Ii(x,y)为均匀光图像Ii在像素位置(x,y)的灰度值；S50：向被测对象投射一套黑白条纹图案，并相应拍摄被测对象的条纹图像i＝1,2,…,m，然后对其进行解码并得到码字；S60：使用步骤S40提取的轮廓上的点及周围邻域内的若干点，及步骤S50得到的相应的码字，来生成局部单应性矩阵H；S70：将步骤S30合成的图像F(x,y)的坐标映射为投影仪图像坐标，生成条纹图案的最佳投射灰度值Lp(u,v)；S80：使用步骤S70的最佳投射灰度值Lp(u,v)生成最佳灰度值条纹图案，白条纹采用最佳投射灰度值Lp(u,v)，黑条纹采用0灰度值，向被测对象投射所述最佳灰度值条纹图案，并相应拍摄被测对象的最佳灰度值条纹图像；S90：对步骤S80中的最佳灰度值条纹图像进行解码、求解三维坐标和表面重建，还原被测对象的三维形貌。