[发明专利]一种时间序列相关无效测量点去除方法及系统

说明书

本发明涉及三维测量领域，特别涉及一种时间序列相关无效三维测量点去除方法及系统。本发明所提供一种基于时间序列相关三维面形测量算法中不可靠点及无效点的自动删除方法，该方法不仅生成可靠的点云数据，同时大量无效点的去除降低了相关度计算等所耗费的时间。保证了基于时间序列相关三维面形测量方法具有的实时、高精度和测量三维面形可靠的特点。

技术领域

本发明涉及三维测量领域，特别涉及一种时间序列相关无效测量点去除方法及系统。

背景技术

基于结构光投影三维面形数据测量是现代测量技术的一个重要分支，也是光学三维传感领域长期研究的热点，它具有非接触、测量速度快、测量精度高、数据处理易于自动化等优点(苏显渝,李继陶.“三维面形测量技术的新进展”，物理,1996,(10):42-48.)。在工业零件测量、逆向工程、视觉导航、航空航天、影视娱乐、虚拟现实、文物数字化、医学整形美容、口腔医学等领域，特别近年在国家安防领域的3D生物特征识别和3D打印行业受到极度的关注和研究。

Inter推出Realsense产品采用振镜扫描方式获取整场投影图像的方式进行三维测量，其精度在1mm左右，但是被测物体需要距离其40-60cm距离处，近距离测量范围对测量应用提出了很多的限制。为了提高测量范围，只需一幅图像即可实现三维面形测量实时获取的基于序列图像相关技术受到重视和利用。Caspi(Caspi,D.,Kiryati,N.,and Shamir,J.,“Range imaging with adaptive color structured light,”Pattern Analysis andMachine Intelligence,IEEE Transactions on,1998,20(5),470-480.)利用彩色编码减少了拍摄图像数。傅里叶变换轮廓术也是一种实时测量方法(王辰星,达飞鹏.“三维测量中一种新的自适应窗口傅里叶相位提取法”.光学学报,2012,(06):96-106.)，但对复杂和离散物体存在相位展开困难的问题。Mikaeland Per Synnergren(M.andSynnergren,P.,Measurement of Shape by Using Projected Random Patterns andTemporal Digital Speckle Photography,Appl.Opt.1999，38(10),1990-1997.)将散斑测量方法引入到三维测量，但它计算非常耗时。薛俊鹏等在中国专利申请号“201510083634.2”“一种基于编码图案投影的三维照相系统及方法”中提出利用编码图像投影时间序列相关三维照相系统，该方法较好的实现了单帧图像三维面形重建及实时计算。但是，面形重建数据中大量的不可靠点造成后期多角度拍摄三维数据的融合及三维人脸识别造成极大困难，并且需要较高性能CUP来解决实时问题。

发明内容

本发明的目的在于克服基于时间序列相关测量的现有技术获取三维图像过程中，存在大量不可靠像素点的问题，提供一种采用算法去除不可靠像素点的方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种时间序列相关无效测量点去除方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1-1)拍摄K幅编码投影中的被测物体图像，K为2以上自然数；

(1-2)利用公式计算各个像素点多套时间序列相关测量的多相关度值C_multi(u,v；t)(K幅被测物体图像与参考标定图像的相关度值)；其中，c(u,v；t)为单幅被测物体图像与参考标定图像的相关度值，我们称之为被测物体图像与参考标定图像的单套时间序列相关测量的单相关度值，i是被测物体图像编号，其值从1到K；

(1-3)将各像素点相关度值C_multi(u,v；t)与阈值δ_corr比较，如果像素点的相关度值低于δ_corr，舍弃该像素点。