[发明专利]一种基于彩色编码的三维测量绝对相位矫正方法

说明书

本发明提供一种基于彩色编码的三维测量绝对相位矫正方法。所述基于彩色编码的三维测量绝对相位矫正方法包括以下步骤：S1编码彩色条纹；S2将彩色条纹投影到待测物体上，CCD获取彩色变形条纹；S3从彩色变形条纹中提取两组相位信息；S4用附加相位对主相位进行相位矫正，得到准确相位信息。本发明提供的基于彩色编码的三维测量绝对相位矫正方法具有投影仪将编码的条纹投射到物体上，然后相机收集捕捉到的彩色变形条纹，可从彩色变形条纹中提取出编码到的两组相位信息，并对相位信息进行包裹相位的计算和解包裹，得到两组展开相位，最后用第二组展开相位对第一组进行相位校正，可得到精确相位，最终提高三维测量的精度。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于彩色编码的三维测量绝对相位矫正方法。

背景技术

三维测量在许多领域非常重要，如测绘工程，建筑与古迹测量，在三维测量领域中，快速获取物体高精度数据一直是一个重要的技术难点，早期人们通过接触式测量对物体进行三维形貌的提取，接触式测量虽然原理简单，实施过程容易，对测量环境无要求，但其精度低，成本高，容易损坏待测物体等缺点使在人体检测，建筑与古迹测量，文物保护等方面难以被使用。

随着现代工业化的不断扩大，非接触式光学三维测量技术在质量检测、逆向工程、人体检测，文物保护等诸多领域得到了广泛的应用，在光学三维测量技术中，条纹投影技术由于其具有非接触性、低成本、分辨率高等特点，是目前应用最广泛的三维测量技术之一，针对条纹投影技术，存在傅立叶变换、小波变换和相移算法等提取包络相位的方法。

然而，对于形状复杂的测量对象，傅立叶变换和小波变换技术需要复杂的计算，且不能准确地提取包裹相位，相移算法以其速度快、精度高等优点，广泛应用于复杂形状物体的测量，在相移算法的基础上编码绝对相位，用于相位展开的检索，可精确快速的展开包裹相位。

绝对相位法由于其较好的测量精度与鲁棒性，广泛的用于三维测量的相位解包中，但由于CCD采集图像的非线性，环境噪声等影响，绝对相位阶梯边缘容易出现误码现象，需要对其进行相位校正才能得到较好的结果。

因此，有必要提供一种基于彩色编码的三维测量绝对相位矫正方法解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种基于彩色编码的三维测量绝对相位矫正方法，解决了绝对相位阶梯边缘容易出现误码现象的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的基于彩色编码的三维测量绝对相位矫正方法包括以下步骤：

S1编码彩色条纹；

S2将彩色条纹投影到待测物体上，CCD获取彩色变形条纹；

S3从彩色变形条纹中提取两组相位信息；

S4用附加相位对主相位进行相位矫正，得到准确相位信息。

优选的，所述步骤S1中编码彩色条纹时，彩色编码条纹包括条纹Ι和条纹ΙΙ，条纹Ι由正弦条纹和对应阶梯条纹组成；

正弦条纹编码公式为：

I_k(x,y)＝A(x,y)+B(x,y)cos(φ_Ι+δ_k)(1)，

A(x,y)为平均强度，B(x,y)为强度调制，φ_Ι为正弦编码相位，δ_k为相移相位，其中

φ_I＝2πyf₀(2)，

f₀为条纹频率，k为相移步数。