[发明专利]对过曝物体表面三维信息测量的方法

摘要

本发明提供一种对过曝物体表面三维信息测量的方法，根据本发明的对过曝物体表面三维信息测量的方法中，基于结构光三维测量利用模板图像组对过曝物体表面的所有像素点的三维信息测量，将过曝物体表面的所有像素点区分为过曝点和未过曝点，解码未过曝点得到未过曝点在投影仪的图像坐标系下的坐标进而插值估计得到过曝点在投影仪的图像坐标系下的坐标，计算过曝点的强度修正系数修改投影仪投影的模板图像组上的过曝点的强度值，重复上述步骤直到投影仪投影新的模板图像组后得到过曝点总数量占过曝物体表面的所有像素点总数量的比例小于所设阈值，最后用当前新的模板图像组基于结构光三维测量完成过曝物体表面三维信息的测量。操作简单、结果准确。

主权项

1.一种对过曝物体表面三维信息测量的方法，其特征在于，包括步骤：S1：利用计算机(3)生成两个结构光模板图像组以及一张辅助图像，两个结构光模板图像组包括低频结构光模板图像组和高频结构光模板图像组，搭建包括投影仪(1)、相机(2)以及计算机(3)的结构光测量系统，基于结构光三维测量，利用投影仪(1)投影低频结构光模板图像组、高频结构光模板图像组以及辅助图像对过曝物体表面的所有像素点的三维信息进行测量，其中，依次将低频结构光模板图像组、高频结构光模板图像组以及辅助图像投影到过曝物体表面并用相机拍摄过曝物体表面，依次得到低频过曝物体图像组、高频过曝物体图像组和辅助过曝物体图像，从而得到过曝物体表面的所有像素点和其对应的在低频过曝物体图像组的四个低频强度值、在高频过曝物体图像组的四个高频强度值和在辅助过曝物体图像的强度值，根据得到的过曝物体表面的所有像素点和其对应的在低频过曝物体图像组的四个低频强度值、在高频过曝物体图像组的四个高频强度值和在辅助过曝物体图像的强度值，将所有像素点区分为过曝点与未过曝点，分别存入过曝点数组和未过曝点数组中，分别得到过曝点数组其中，Ne为过曝点的总数量，过曝点数组中第j个过曝点在相机的图像坐标系下的坐标为j＝1,...,Ne，第j个过曝点在辅助过曝物体图像的强度值为第j个过曝点的四个高频强度值为和以及四个低频强度值为和和未过曝点数组其中，Nc为未过曝点的总数量，未过曝点数组中第k个未过曝点在相机的图像坐标系下的坐标为k＝1,...,Nc，第k个未过曝点在辅助过曝物体图像的强度值为第k个未过曝点的四个高频强度值为和以及四个低频强度值为和判断过曝点数组中的各过曝点在低频过曝物体图像组和高频过曝物体图像组的各图像组中的过曝程度，即为单值过曝点、二值过曝点、三值过曝点或四值过曝点；S2：根据步骤S1中得到的未过曝点数组和过曝点数组，解码未过曝点数组中的Nc个未过曝点，得到Nc个未过曝点在投影仪的图像坐标系下的坐标，并利用Nc个未过曝点在投影仪的图像坐标系下的坐标和在相机的图像坐标系下的坐标插值估计得到与过曝点数组中的Ne个过曝点在相机的图像坐标系下的坐标对应的在投影仪的图像坐标系下的估计坐标S3：根据步骤S1中得到的过曝点数组计算过曝点数组中的Ne个过曝点的强度修正系数[K1,K2,...,Kj,...KNe]；S4：根据步骤S2中得到的Ne个过曝点在投影仪的图像坐标系下的估计坐标和步骤S3中得到的Ne个过曝点的强度修正系数[K₁,K₂,...,K_j,...K_Ne]修改投影仪(1)投影的低频结构光模板图像组和高频结构光模板图像组中各图像中的Ne个过曝点在投影仪的图像坐标系下的坐标处的强度值，生成新的低频结构光模板图像组和高频结构光模板图像组；S5，重复步骤S1，投影步骤S4中得到的新的低频结构光模板图像组和高频结构光模板图像组，计算过曝点的总数量和占过曝物体表面的所有像素点总数量的比例，如果该比例小于等于所设阈值，则利用当前新的低频结构光模板图像组和高频结构光模板图像组基于结构光三维测量完成过曝物体表面三维信息的测量，即得到过曝物体表面的所有像素点在世界坐标系下的坐标；如果该比例大于所设阈值，重复步骤S2‑S5，直至满足比例小于等于所设阈值的条件。