[发明专利]虚拟结构光3D数据压缩算法的局部误差抑制方法

权利要求书

1.虚拟结构光3D数据压缩算法的局部误差抑制方法，其特征在于：量化误差抑制方法包括以下步骤：

1)读取图像的R通道与G通道条纹灰度值计算截断相位φ′(i,j)，截断相位φ′(i,j)的计算方法如下：

a、先将3D点云数据的坐标(x,y)映射为2D图像的像素坐标(i,j)，物体的深度z映射为像素点(i,j)对应的灰度值；

b、建立虚拟结构光系统并设定系统参数，(x,y)和(i,j)的映射关系满足：

i＝x*W (1)

j＝y*W (2)

其中，1/W表示每个像素的物理尺寸；

(x,y)点对应的深度信息z与其在(i,j)点引起的相位变化存在线性关系，线性系数为k：

当条纹的频率为f时，受物体深度调制的条纹相位为故R、G通道的正、余弦条纹的强度可表示为:

I_r(i,j)＝255/2[1+sinφ(i,j)] (4)

I_g(i,j)＝255/2[1+cosφ(i,j)] (5)

用B通道存储相位级次索引K(i,j)，K(i,j)＝round[φ(i,j)/2π]，其中round[·]表示向下取整运算，B通道的强度可表示为：

I_b(i,j)＝gray[K(i,j)] (6)

其中gray[·]表示将索引K(i,j)平均分布到256个灰度级；

c、联立(4)、(5)式可得：

上式由于采用反正切计算，相位φ′(i,j)被截断在[-π,+π]之间，需要进行相位展开；

2)分别采用绝对相位展开算法和相对相位展开算法对φ′(i,j)进行相位展开，得到φ₁(i,j)与φ₂(i,j)；

3)计算相对相位展开结果φ₂(i,j)与实际相位面的差值p·2π

其中M、N表示图像尺寸；

4)逐点计算φ₁(i,j)与φ₂(i,j)的差值：对于大多数点，相位级次索引K没有误差，差值在p·2π附近波动，记为p·2π±Δ，其中Δ为一小量，代表相位展开时存在的小误差，取值范围为[0-0.3π]，当相位级次索引K发生量化错误时，K的量化误差为±1，φ₁(i,j)与φ₂(i,j)的差值为(p±1)·2π±Δ；

5)根据差值，对绝对相位展开结果φ₁(i,j)的值进行修正：

使用修正后的绝对相位φ₁(i,j)计算物体深度引起的相位变化

最后通过反求式(1)、(2)、(3)，解码得到3D点云数据。