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专利号: 2019109156643
申请人: 桂林电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种光栅投影轮廓有效点自动提取方法,其特征在于,包括以下步骤:在PC机上编码生成正弦条纹图像;

投影仪将所述正弦条纹图像投影到被测物表面;

CMOS相机采集所述被测物的多幅调制图像;

通过软件编程解包裹相位,重建所述被测物的三维轮廓;其中,在获取所述调制图像以后,把像素点聚类设置为背景点、边界点与目标点三类,并分别确定边界点初始质心、目标点初始质心和背景点初始质心;

进行聚类处理,定义一个阈值tm,第t次聚类时,质心前后两次迭代的质心值之间的差值小于阈值tm时,即可认为此时的质心趋近于收敛;

如果目标点质心趋近于收敛,则把大于c3t的点移除数据列表;

如果背景点质心趋近于收敛,则把小于c1t的点移除数据列表;

三个初始质心的按照以下公式确定:其中,边界点初始质心c2为整幅调制图的平均调制值,目标点初始质心c3是大于c2所有点的平均值,背景点初始质心c1是小于质心c2所有点的平均值;

2.根据权利要求1所述的一种光栅投影轮廓有效点自动提取方法,其特征在于:所述调制图像按以下公式获取:

其中n是第n次相移,N代表总相移数,In为第n次相移的条纹强度图;M为调制图像。

3.根据权利要求2所述的一种光栅投影轮廓有效点自动提取方法,其特征在于:在所述聚类完成之后,若边界点的点满足以下两个条件之一则可划分为目标点:第一,该点与目标点直接连接;

第二,该点的梯度小于目标点最大梯度的2倍。

4.根据权利要求3所述的一种光栅投影轮廓有效点自动提取方法,其特征在于:对聚类完成后的所述调制图像中的背景点使用Otsu法进行分割,取分割结果中阈值大的部分作为目标点。

5.根据权利要求4所述的一种光栅投影轮廓有效点自动提取方法,其特征在于:所述CMOS相机采集所述被测物的四幅调制图像。

6.应用于如权利要求1至5任一项的光栅投影轮廓有效点自动提取方法的系统,其特征在于,所述系统包括:PC机,用于编码生成正弦条纹图像;

投影仪,用于将所述正弦条纹图像投影到被测物表面;以及CMOS相机,用于采集所述被测物的多幅调制图像;其中,所述PC机还用于通过软件编程解包裹相位,重建所述被测物的三维轮廓;在获取所述调制图像以后,把像素点聚类设置为背景点、边界点与目标点三类,并分别确定边界点初始质心、目标点初始质心和背景点初始质心;进行聚类处理,定义一个阈值tm,第t次聚类时,质心前后两次迭代的质心值之间的差值小于阈值tm时,即可认为此时的质心趋近于收敛;

如果目标点质心趋近于收敛,则把大于c3t的点移除数据列表;如果背景点质心趋近于收敛,则把小于c1t的点移除数据列表。

7.根据权利要求6所述的一种光栅投影轮廓有效点自动提取系统,其特征在于:所述CMOS相机采集的所述被测物的调制图像为四幅。