[发明专利]一种三维成像方法及系统

权利要求书

1.一种三维成像方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

生成由两幅正弦条纹图案及一幅De Bruign序列条纹图案组成的条纹图案；

投射所述条纹图案至成像物体，经所述成像物体的表面调制形成条纹图像；

采集所述条纹图像；

将所述条纹图像分解成两幅正弦条纹图像及De Bruign序列条纹图像，利用所述两幅正弦条纹图像，获取与所述成像物体的表面形貌相关的折叠相位，利用所述De Bruign序列条纹图像，获取De Bruign序列，确定所述折叠相位的展开级次，利用所述折叠相位及其展开级次，获取与所述成像物体的表面形貌相关的绝对相位；

利用所述绝对相位并结合所述成像物体的表面各点的图像坐标以及系统参数，确定出所述成像物体的表面各点的三维坐标，获取所述成像物体的表面的三维图像。

2.如权利要求1所述的三维成像方法，其特征在于，所述生成由两幅正弦条纹图案及一幅De Bruign序列条纹图案组成的条纹图案的步骤具体为：

生成条纹图案，所述条纹图案由第一正弦条纹图案、第二正弦条纹图案及一幅De Bruign序列条纹图案分置于三个颜色通道生成，所述第一正弦条纹图案的相移量与第二正弦条纹图案的相移量相差其中n为整数；

所述将所述条纹图像分解成两幅正弦条纹图像及De Bruign序列条纹图像的步骤具体为：

将所述条纹图像分解成第一正弦条纹图像、第二正弦条纹图像及De Bruign序列条纹图像；

所述利用所述两幅正弦条纹图像，获取与所述成像物体的表面形貌相关的折叠相位的步骤具体为：

利用所述第一正弦条纹图像和第二正弦条纹图像，获取与所述成像物体的表面形貌相关的折叠相位。

3.如权利要求2所述的三维成像方法，其特征在于，所述获取与所述成像物体的表面形貌相关的折叠相位的步骤具体为：

对所述第一正弦条纹图像I₁和第二正弦条纹图像I₂分别做傅里叶变换得到F₁和F₂，对F₁-F₂做逆傅里叶变换得到I_D，对I_D做Hilbert变换得到F_HD，利用F_HD的实部Real(F_HD)和虚部Imag(F_HD)解出所述折叠相位，所述折叠相位的计算公式为：

φ=-tan-1(Real(FHD)Imag(FHD))]]>

其中，φ为折叠相位。

4.如权利要求3所述的三维成像方法，其特征在于，所述绝对相位的计算公式为：

ψ＝φ+2π×N，

其中，ψ为绝对相位，φ为折叠相位，N为折叠相位的展开级次。

5.如权利要求1所述的三维成像方法，其特征在于，所述De Bruign序列条纹图案由De Bruign序列生成，每个De Bruign序列唯一对应折叠相位的展开级次；De Bruign序列码由De Bruign序列条纹图案中的条纹的颜色分量表示，所述De Bruign序列条纹图案包括黑、白两种条纹，黑条纹用0表示，白条纹用1表示。