[发明专利]隐性结构光三维成像方法

摘要

一种隐性结构光三维成像方法，基本思想在于发射两个正交偏振且具有空间线性相位差的光束，回波以一定的视差由接收望远镜、偏振自差干涉接收机、接收相机进行自差探测。本发明利用隐性干涉条纹发射，经三维目标的调制后，进行偏振自差干涉接收探测，具有抑制背景光干扰，自动消除大气、运动平台的影响，结构简单，条纹周期调节方便，特别适用于远场动态目标的高精度三维成像。

主权项

1.一种隐性结构光三维成像方法，其特征在于：利用正交偏振光发射，在远场三维目标处产生具有线性相位波差，由接收望远镜、偏振自差干涉接收机和接收相机对目标回波进行自差干涉接收，再用傅里叶变换法或四步移相法进行相位解调，从而获得三维目标的成像，其具体方法步骤如下：①正交偏振光束的线性相位波差发射，两正交偏振光束并未产生干涉，即隐性干涉条纹的产生：利用激光光源输出的偏振光束首先经过偏振分束器后分解为两个等强度的偏振正交的水平偏振光束和垂直偏振光束，水平偏振光束和垂直偏振光束经过正交偏振线性相位差发射器发射到远场目标处，最终目标位置的正交偏振光场描述为式中(x,y)为目标平面坐标，S(x,y)包含了系统结构安排与衍射等有关的因子，λ为激光波长，Z为目标距离，d为两偏振正交光束波前线性相位差的控制因子；②偏振自差干涉探测：经过远场三维目标调制的回波由接收望远镜接收后，经过偏振自差干涉接收机和相机进行自差探测，获得图像；③图像数据处理：对获得的图像用傅里叶变换法或四步移相法进行相位解调，得到相位信息；④对所述的相位信息进行相位展开，获得物体的三维面形信息：对所述的相位信息进行相位展开，并与参考相位相减，得到最终受三维目标调制的相位φ(x,y)后，再利用重构出所测目标的三维图像，其中Z为目标距离，f为接收的条纹空间频率，D为发射端与接收端的基线距离。