基于相位编码的彩色结构光快速三维测量方法
【专利摘要】本发明公开了基于相位编码的彩色结构光快速三维测量方法，由彩色正弦条纹编码原理、彩色相位条纹编码原理、消除通道间颜色串扰原理、三维测量原理四大关键部分组成。本发明的优点是：（1）与传统的正弦条纹加相位编码条纹投影方法相比：传统方法需分别投影三帧正弦条纹（每帧相移120-0）和三帧相位编码条纹（每帧相移120-0）；本方法只需分别投影一帧彩色正弦条纹和一帧彩色相位编码条纹，极大地提高三维测量速度；（2）该方法在动态物体的快速、实时三维测量中具有潜在的应用前景和实用价值。
【专利说明】基于相位编码的彩色结构光快速三维测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种三维测量方法，尤其涉及基于相位编码的彩色结构光快速三维测 量方法。
【背景技术】
[0002] 结构光投影轮廓术由于非接触、全场无损耗测量、测量速度快、灵敏度高和自动化 程度高等优点，在三维测量中有重要意义。三维测量系统如图1所示，包括DLP投影仪1、彩 色(XD2、工作站3、测量支架4、参考平面5和待测物体6 ;DLP投影仪1和彩色(XD2放在测 量支架4上；DLP投影仪1、彩色(XD2分别通过数据线连接工作站3 ;待测物体6放在参考 平面5上；工作站3内包含图像采集卡、投影软件、测量软件。DLP投影仪1将带有特征信 息的条纹聚焦投射到被测物体6表面，由彩色CCD2采集条纹信息，经过工作站3处理后提 取出特征信息，并按照特定算法进行三维重建。DLP投影仪1光轴和彩色CCD2光轴相交于 0点。DLP投影仪1和彩色(XD2为同一高度，它们之间的距离为：它们到参考平面的距离 为4。被测物体6的高度计算公式为：
【权利要求】
1.基于相位编码的彩色结构光快速三维测量方法，其特征在于该方法采用彩色相位条 纹编码原理和三维测量原理； 所述彩色相位条纹编码原理是通过将RGB三个通道中分别嵌入同频率且相位依次 为-120°、0°、120°的相位编码条纹，再通过合成，得到彩色相位编码条纹； 所述三维测量原理是由消除串扰后的彩色正弦条纹分离出的三个强度，使用三步相移 法得到截断相位值：
(1) 再通过提取CCD记录的彩色相位编码条纹的三个通道强度，使用三步相移法得到编码 相位，进而求解条纹级次通过解相公式： Ιιφ = φ 七2，k，l (2) 进行相位解包裹，得到连续相位值，从而利用相位-高度公式：
(3) 最后得到物体表面每一点的尚度信息。
【文档编号】G01B11/25GK104390607SQ201410613450
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】伏燕军, 李彪, 张建成, 吴海涛 申请人:南昌航空大学