[发明专利]基于空间相位展开的双目光栅投影测量方法

权利要求书

1.一种基于空间相位展开的双目光栅投影测量方法，其特征在于包括如下步骤：

1)投影仪在待测物表面投射条纹，两相机分别采集图像；

2)对采集到的图像进行处理，分别计算相位，当求得的相位值小于0时，相位值加上2π，使相位均位于0～2π之间得到相位主值；所述相位主值图中某一像素存在异常于规律性变化的突变；

3)以突变位置为零点，利用空间相位展开方法求取绝对相位，再利用外极线约束确定同名点，继而解算出待测位置的三维信息；

其中，求取绝对相位的方法为：

①先求取各条纹相对于绝对零相位的级数；

令突变点的级数为k(u，v)，依次向左展开条纹级数k(u-1，v)为：

依次向右展开条纹级数k(u+1，v)为：

ε为0.9～1的系数；

②依据得到的各条纹的级数求取绝对相位；

φ(u,v)为点(u,v)的相位主值。

2.一种基于空间相位展开的双目光栅投影测量方法，其特征在于包括如下步骤：

1)投影仪按照如下规则在待测物表面投射条纹，两相机分别采集图像；

式中：(u，v)为图像中某一点的像素坐标，T为条纹周期，I₁(u，v)、I₂(u，v)、I₃(u，v)和I₄(u，v)为在四步相移图中点(u，v)处的灰度或光强；a(u，v)和b(u，v)分别为点(u，v)所在图像的平均灰度和图像灰度调制强度；u＝u₀的点表示条纹相位突变的点；t表示在每一幅条纹图中u₀处的突变相位；

2)对采集到的图像进行处理，分别计算反正切函数，当求得的相位值小于0时，相位值加上2π，使相位均位于0～2π之间得到相位主值，再利用空间相位展开法进行相位展开；

3)以突变位置为零点，求取绝对相位，再利用外极线约束确定同名点，继而解算出待测位置的三维信息。

3.如权利要求1或2所述基于空间相位展开的双目光栅投影测量方法，其特征在于：利用如下公式计算步骤2)中的相位主值：

当求得的相位主值φ(u,v)小于0时，相位值加上2π，使相位均位于0～2π；

I₁(u，v)、I₂(u，v)、I₃(u，v)和I₄(u，v)为在四步相移图中点(u，v)处的灰度或光强。

4.如权利要求1或2所述基于空间相位展开的双目光栅投影测量方法，其特征在于：还包括步骤4)利用步骤3)中得到的待测位置的三维信息建模。

5.如权利要求1或2所述基于空间相位展开的双目光栅投影测量方法，其特征在于：所述空间相位展开法为最小不连续法、枝切法、快速相位展开法、质量图法或最小二乘法。