[发明专利]灰度条纹投影光强非线性校正方法及基于该方法的相位校正方法

权利要求书

1.一种灰度条纹投影光强非线性校正方法，其特征在于：

（1）编程生成灰度值从0～255逐次变化的灰度图像，将生成的所述灰度图像由投影仪投影到测量面，CCD采集投影到测量面上的各个灰度的图像，据此建立每个像素点的灰度查找表，所述灰度查找表包括生成的灰度图像的灰度值以及CCD实际捕捉灰度图像的灰度值，其中，生成的灰度图像的灰度值为设定灰度值，CCD实际捕捉灰度图像的灰度值为实际灰度值；

（2）采集被测灰度条纹图像，提取图像中每个像素点的灰度值，从步骤（1）得到的灰度查找表中找出与该灰度值对应的实际灰度值，以此查出设定灰度值；

（3）以步骤（2）查出的设定灰度值对被测灰度条纹图像进行校正。

2.如权利要求1所述的灰度条纹投影光强非线性校正方法，其特征在于，在步骤（1）中，0～255区间内的各个灰度图像必须被投影且被CCD采集。

3.如权利要求1所述的灰度条纹投影光强非线性校正方法，其特征在于：CCD采集到图像各个像素点的灰度值后，对各个像素点的数据进行拟合，建立图像像素点(m,n)的投影光强设定灰度值i_set(m,n)与CCD实际采样得到的光强灰度值i_cap(m,n)间的查找表；所述m的取值范围为[1,M]，n的取值范围为[1,N]，M、N分别代表CCD采集图片的像素行数、像素列数。

4.如权利要求1所述的灰度条纹投影光强非线性校正方法，其特征在于：在步骤（3）中，对被测灰度条纹图像进行的校正是指事前校正或者事后校正；事前校正时，假设CCD与投影仪的像素一致，且测量时视场重合：

（1）事前校正过程的公式化表示如下：

i_set(m,n)=chart(m,n)(i_id(m,n))

i_cap(m,n)=i_cap(m,n)

式中，i_set(m,n)表示投影仪投影条纹在像素点(m,n)的设定投影灰度值，chart(m,n)(i_id(m,n))表示对投影条纹在采集图像像素点(m,n)的理想灰度值i_id(m,n)通过建立的查找表查找其校正后的灰度值，i_id(m,n)表示采集图像像素点(m,n)的理想灰度值，b代表条纹背景灰度值，a代表条纹对比度，s代表CCD采集到的条纹的像素周期，代表条纹图像的初始相位值；

（2）事后校正的公式化表示如下：

i_set(m′,n′)=i_id(m′,n′)

i_cap(m,n)=chart(m,n)(i_cap(m,n))

式中，i_set(m′,n′)表示投影仪投影条纹在投影图像像素点(m′,n′)的设定投影光强值，chart(m,n)(i_cap(m,n))表示对采集条纹图在采集图像像素点(m,n)的灰度值i_cap(m,n)通过建立的查找表查找其校正后的灰度值。

5.如权利要求1所述的灰度条纹投影光强非线性校正方法，其特征在于：查找表建立过程中，对每幅灰度图由CCD多次采集，对采集到的同一灰度的图片各像素点的灰度求均值后作为建立查找表的依据。

6.一种基于权利要求1所述光强校正方法的相位校正方法，其特征在于：对测量基准面以及位于测量位置的被测物体分别通过权利要求1所述的方法建立查找表，据此对CCD采集到的测量基准面条纹图、被测物体条纹图进行光强校正后，采用包裹相位求解公式进行光强校正后的包裹相位求解。