[发明专利]一种面向深度测量的沙漏码结构光的编解码方法

权利要求书

1.一种面向深度测量的沙漏码结构光的编码方法，其特征在于：

建立基元图案的约束条件；采用沙漏状图案作为编码结构光的基元图案；将沙漏状基元图案中两个对顶三角形的顶点交点作为基元图案的特征点；选择多个具有不同方向角的沙漏状基元图案作为编码结构光的图形基元；为每种图形基元配置码字；根据结构光投射范围需求，采用伪随机阵列编码方法，利用不同的图形基元进行组合排列，形成相应规模的图形基元阵列，对应得到编码码字阵列；基于邻域的空间编码策略和编码码字阵列，为图形基元阵列中的每个图形基元确定编码码值；由图形基元阵列构成的结构光将被投射到待测物体上进行深度测量；

所述基元图案的约束条件为：

(1)获取空间物体深度信息时只投射一幅编码结构光图案；

(2)投射单色光，即所投射的编码结构光图案由黑白两色构成：

(3)一幅编码结构光图案中单位位置上基元图案的唯一性；

(4)基元图案中心对称，具有明显的特征点；

所述方向角为基元图案的中线沿着基轴正向顺时针旋转与基轴正向所成的夹角；所述基元图案的中线为穿过沙漏状基元图案特征点平分两个对顶三角形顶角的直线；所述基轴为图形基元阵列的纵向轴，即图形基元阵列中每列图形基元的特征点连线。

2.根据权利要求1所述的面向深度测量的沙漏码结构光的编码方法，其特征在于：优选4个方向角分别为0°、45°、90°和135°的沙漏状基元图案作为编码结构光的4个图形基元。

3.一种面向深度测量的沙漏码结构光的解码方法，针对权利要求1所述的面向深度测量的沙漏码结构光的编码方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：利用小波去噪算法，对捕捉到的目标区域的图像进行去噪处理；

步骤2：对去噪后图像中的各个基元图案进行图形边缘提取操作，提取出各个基元图案的边缘特征，得到各个基元图案的轮廓；

步骤3：对步骤2已得到轮廓的基元图案的特征点进行提取；

步骤3.1：求取基元图案的质心坐标，进行基元图案特征点粗提取；

步骤3.2：基于灰度梯度的基元图案特征点的精提取；

步骤4：根据步骤2得到的各基元图案的轮廓及步骤3提取的各基元图案的特征点，确定出各基元图案的中线；

步骤5：根据基元图案的中线，确定基元图案的方向角，即还原得到图像中编码结构光的各个图形基元，相应得到图形基元阵列；

步骤6：根据步骤5得到的图形基元阵列，还原出编码码字阵列和每个图形基元的编码码值。