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专利号: 202310868687X
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种抗纹理3D结构光成像方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:相机依次捕获投影平面上图像的相移图像、格雷码图像和全白图像,获取带有纹理误差的绝对相位图和相对深度图,通过设定绝对相位图的像素点灰度阈值的方法,进行反射率的均匀化调制;

S2:基于反射率与投影强度的映射关系得到投影强度,将投影强度经过映射后得到的投影调制强度转换至投影平面,得到投影调制掩膜图;

S3:获取投影调制掩膜图的去掉纹理误差的绝对相位图,与带有纹理误差的绝对相位图进行相位融合,得到深度图;

S4:对深度图进行边缘误差分析,如果分析结果高于阈值,则执行S1,如果分析结果不高于阈值,则结束。

2.根据权利要求1所述的抗纹理3D结构光成像方法,其特征在于,S4中对深度图进行边缘误差分析包括以下步骤:对深度图进行边缘画线获取深度曲线,计算深度曲线拟合成高斯分布的程度,如果高于阈值,则执行S1,如果不高于阈值,则结束。

3.根据权利要求1所述的抗纹理3D结构光成像方法,其特征在于,S1中通过设定绝对相位图的像素点灰度阈值的方法,进行反射率的均匀化调制,具体操作如下:设定灰度阈值,将最大投影强度、像素点强度和灰度阈值依照以下公式得到投影强度,,为灰度阈值,为最大投影强度、 为像素点强度, 为投影强度。

4.根据权利要求3所述的抗纹理3D结构光成像方法,其特征在于,S2中将投影强度经过映射后得到的投影调制强度转换至投影平面,得到投影调制掩膜图,具体操作如下:根据相机‑投影仪映射关系和投影强度得到投影仪平面上的投影调制强度:,

Mcp为相机‑投影仪映射关系,遍历完所有像素点,得到投影仪平面的投影调制掩膜图。

5.根据权利要求1所述的抗纹理3D结构光成像方法,其特征在于,S1中还包括将相机依次捕获投影平面上图像的格雷码图像和全白图像经过反射率均匀化调制。

6.根据权利要求1所述的抗纹理3D结构光成像方法,其特征在于,应用于抗纹理3D结构光成像系统,包括相机和投影仪,进行相机标定得到相机与测量表面坐标的映射关系,进行投影仪标定得到投影仪与测量表面坐标的映射关系,进行系统标定得到相机与投影仪之间的映射关系。

7.根据权利要求1所述的抗纹理3D结构光成像方法,其特征在于,相机依次捕获投影平面上图像的相移图像、格雷码图像和全白图像后,对相移图像、格雷码图像和全白图像进行预处理,预处理操作包括平滑、膨胀腐蚀、去噪。

8.一种抗纹理3D结构光成像系统,其特征在于,包括:

调整模块:相机依次捕获投影平面上图像的相移图像、格雷码图像和全白图像,获取带有纹理误差的绝对相位图和相对深度图,通过设定绝对相位图的像素点灰度阈值的方法,进行反射率的均匀化调制;

映射模块:基于反射率与投影强度的映射关系得到投影强度,将投影强度经过映射后得到的投影调制强度转换至投影平面,得到投影调制掩膜图;

相位融合模块:获取投影调制掩膜图的去掉纹理误差的绝对相位图,与带有纹理误差的绝对相位图进行相位融合,得到深度图;

边缘误差分析模块:对深度图进行边缘误差分析,如果分析结果高于阈值,则执行S1,如果分析结果不高于阈值,则结束。

9.一种抗纹理3D结构光成像装置,其特征在于,包括处理器和存储器,其中,所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现如权利要求1‑7中任一项所述的抗纹理3D结构光成像方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,用于存储计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1‑7中任一项所述的抗纹理3D结构光成像方法。