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专利号: 2023111369108
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多元格雷相位编码的高频条纹解包裹方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一:根据所搭建的三维测量系统参数,确定投影图像的条纹参数,宽度W、高度H和条纹频率f;根据条纹参数,获取多元灰度格雷码的灰度级E,将两幅E元格雷码条纹 和以相位的形式嵌入相移条纹中,获取四幅阶梯状的E元格雷相位编码条纹和步骤二:将所设计的条纹图像,即三步相移条纹 和 E元格雷相位编码条纹和 通过投影仪投射至被测物体表面,并采集被调制的条纹图像和

步骤三:对实际测量的调制图像进行解相操作,三步相移条纹解相位为包裹相位 并求解图像的背景光强I';同时,复用背景光强I'结合E元格雷相位编码条纹解相位获取实际测量中的E元格雷相位条纹 和步骤四:通过实际测量中的E元格雷相位条纹的灰度相位差分割灰度阶梯,获取2幅E元格雷码条纹 和步骤五:预先算出理想E元格雷码的十进制数值并且预存在一维数组C中,通过对E元格雷码条纹 和 解码后,映射数组C的下标,获取阶梯码字k1;

步骤六:以0为阈值,复用包裹相位.化获取一幅更加密集的二值条纹B,用与叠加阶梯码字k1获取前移半个条纹周期的校正码字k2;

步骤七:通过阶梯码字k1和校正码字k2对包裹相位 进行错位相位展开,获取无歧义的绝对相位φ,进而重建被测物体表面的三维形貌信息。

2.根据权利要求1所述的一种多元格雷相位编码的高频条纹解包裹方法,其特征在于:所述步骤一中:相位形式的多元格雷码条纹 运算过程具体为:式中,P表示为单个码字(或单周期)所占像素;E表示格雷码中的灰度级别;n表示所嵌入的多元格雷码幅数;floor(A)表示为不大于A的最大整数;mod(A,B)表示为取A/B的余数。

3.根据权利要求2所述的一种多元格雷相位编码的高频条纹解包裹方法,其特征在于:所述步骤一中:阶梯状的格雷相位编码条纹 和 的运算过程为:式中,I'为背景光强,I”为调制光强。

4.根据权利要求3所述的一种多元格雷相位编码的高频条纹解包裹方法,其特征在于:所述步骤二中: 和 表示对被测物体测量前的理想条纹图像; 和 表示对被测物体测量后的实际采集条纹图像。

5.根据权利要求4所述的一种多元格雷相位编码的高频条纹解包裹方法,其特征在于:所述步骤三中:实际测量后,复用背景光强I'结合E元格雷相位编码条纹解相位获取的E元格雷相位条纹具体为:

6.根据权利要求5所述的一种多元格雷相位编码的高频条纹解包裹方法,其特征在于:所述步骤四中:2幅E元格雷码条纹 和 的计算过程具体为:式中,round(A)表示对A进行四舍五入取整。

7.根据权利要求6所述的一种多元格雷相位编码的高频条纹解包裹方法,其特征在于:所述步骤五中:E元格雷码条纹 和 多元进制解算后,映射数组C的下标,获取阶梯码字k1的过程描述为:k1(x,y)=C(V(x,y));

式中,V为E元格雷码 和 解码的十进制数值。

8.根据权利要求7所述的一种多元格雷相位编码的高频条纹解包裹方法,其特征在于:所述步骤六中:二值条纹B以及校正码字k2的计算过程可以描述为:k2(x,y)=Filter[k1(x,y)+B(x,y)];

式中,Filter(·)表示中值滤波。

9.根据权利要求8所述的一种多元格雷相位编码的高频条纹解包裹方法,其特征在于:所述步骤七中:绝对相位φ展开过程具体为:式中,为需要获取的绝对相位图像。