[发明专利]一种基于双频编码的快速三维测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维测量方法，尤其涉及一种基于双频编码的快速三维测量方法。 

背景技术

结构光测量技术是一个主动立体视觉的光学三位测量技术，其中，相位测量技术得到了最广泛的应用，它具有非接触，速度快，精度高，工作距离广和材料适用范围广的特点，在工业检测，文物数字化和逆向工程中得到了广泛的推广。传统的相位测量技术采用了单一频率编码方式，只含有高频或者基频，测量过程中，往往需要同时结合高频编码与基频编码的图案，才能达到较好的效果。 

目前，较为常见三维测量方法主要包括激光测量和基于相位测量轮廓术技术的三维测量方法。其中，激光测量的方法，由于采用一行一行的线扫描的方式，导致测量速度较慢，并且设备价格昂贵，尤其是在扫描完成后，产生的数据量较大，从而又增加了计算时间开销；基于相位测量轮廓术的三维测量系统，虽然具有良好的稳定性和数据精度，但是仍然需要相对较多的结构光图片用于扫描才能克服环境噪声的干扰，尤其是在实时三维扫描的过程中，难以达到较好的测量效果，在要求相同数据精度的情况下，时间开销相对较大。 

文献K.Liu,et al.Dual-frequency pattern scheme for high-speed 3-Dshape measurement.Opt.Express18.5（2010）:5229-5244.提出了一种采用双频编码方式的结构光图片，并利用快速查找表的方法实现了实时的三维重建。但是，正如文章中所提到的，在使用查找表的过程中，至少需要6幅图片，原因在于：利用查找表，使用文章中所提到的编码方式生成的结构光图片，无法使用奇数 张图片，得到相关的相位信息。 

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于双频编码的快速三维测量方法。 

本发明通过以下技术方案来实现上述目的： 

一种基于双频编码的快速三维测量方法，包括以下步骤： 

（1）搭建三维测量系统：放置标靶于摄像头能够捕捉的范围，投影机射出的光照能够覆盖扫描范围； 

（2）根据以下公式（1）-（5），沿投影机纵向编码生成5幅基于双频编码的结构光扫描图案，也可沿投影机横向编码生成5幅双频编码策略的结构光扫描图案，则将公式（1）-（4）中的H和y^p分别改为投影机分辨率的宽度W和对应于投影机中所在的列x^p： 

I0p=Ap+B1psin(2πfhypH)+B2psin(2πfuypH)---(1)]]>