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公开(公告)号：CN110207614A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910448519.9
申请日：2019-05-28
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 本发明公开了一种基于双远心相机匹配的高分辨高精度测量系统及其方法，第一远心相机、第二远心相机位于投影仪的两侧并对称于投影仪的中轴线，第一远心相机、第二远心相机通过USB数据线与计算机相连，投影仪通过触发线与第一远心相机、第二远心相机相连；投影仪投影多频多相移的条纹并同时产生同步触发信号，同步触发信号驱动第一远心相机、第二远心相机同步拍摄，第一远心相机、第二远心相机拍摄经被测物的调制的相移图像，把调制图像传输到计算机端，由计算机对调制图像进行相位展开，然后对展开的相位进行镜头畸变矫正与极线矫正，使用立体相位匹配算法和三维重构算法可测量在24mm*18mm范围内的小型被测物的高分辨高精度三维轮廓信息。
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公开(公告)号：CN107367244B
公开(公告)日：2019-06-25
申请号：CN201710600109.2
申请日：2017-07-21
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 本发明公开了一种基于时间相位解缠的设计最优条纹序列方法，首先建立投影仪系统轻微离焦状态下的三维重构的噪声模型，并且对投影仪系统的频率响应函数进行测定、曲线拟合，根据建立的噪声模型以及拟合出来的频率响应函数确定编码的最优条纹频率；然后推导出时间相位解缠过程中的阈值条件，且根据该阈值条件推导出不同相移步数的频帧比公式，根据该公式选取最优的相移步数组合；最后根据时间相位解缠过程中的阈值条件，推导出低频辅助条纹频率跟高频条纹频率之间的关系式，根据该关系式，逐一确定各级条纹的频率。本发明通过对投影仪系统的频率响应函数进行检测，找到用来编码的最优的条纹频率fopt，以提高三维测量的精度。
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公开(公告)号：CN108596008A
公开(公告)日：2018-09-28
申请号：CN201711317485.7
申请日：2017-12-12
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06K9/00
Abstract: 本发明公开了一种针对三维人脸测量的面部抖动补偿方法，首先采用三步相移法，向被测对象投影三步相移光栅图像，通过相机拍摄投影的三步相移光栅图，利用三步相移光栅图之间的关系，求解抖动引起的相移量初值；向被测对象投影并拍摄一幅额外的均匀亮度图，作为参考背景光强；对初始相移量进行优化，将理想相移量能准确反映面部抖动引起的波纹误差，将其带入三步相移法的相位求解公式，可得到补偿后的人脸相位信息，经过相位与深度转换，最终可得到准确的三维人脸重建结果。本发明具备运动误差补偿功能，可补偿三维人脸识别过程中面部抖动引起的测量误差；可在使用低成本的测量系统条件下，准确测量抖动物体的三维轮廓。
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公开(公告)号：CN119022819A
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202411112457.1
申请日：2024-08-14
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01B11/24 , H04N23/73 , H04N23/741
Abstract: 本发明公开了一种基于条纹投影的自动多曝光选择方法。首先使用投影仪向被测场景投影相移条纹图案，相机同步以预设曝光值采集一组条纹图，利用最高频条纹图得到一张伪白图。找到伪白图中亮度大于预设阈值的过曝区域，用种子填充算法对过曝区域进行分区得到若干个子区域。根据面积最大的过曝子区域的像素数量及平均亮度对曝光时间进行迭代与计算得到最优初始曝光时间，使得初始曝光尽可能大且该曝光下被测场景无明显过曝区域。通过基于条纹图调制度的自动多曝光算法计算多曝光次数并自动迭代后续的曝光时间，将各个曝光时间下的优质绝对相位融合得到多曝光融合的绝对相位。利用双目相机的标定参数对左右相机绝对相位进行立体校正。对左右相机绝对相位进行相位匹配得到二维视差图，实现高速、高精度的三维形貌测量。
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公开(公告)号：CN118067036A
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410062305.9
申请日：2024-01-16
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于VCSEL投影阵列的时空散斑投影三维成像方法。首先集成一组基于VCSEL的小型化散斑投影模组对被测场景投影时空散斑图案，双目相机同步采集立体散斑图像。利用双目相机的标定参数对采集的时空散斑图像进行立体校正。利用基于Census变换的时空匹配算法处理时空散斑图像，得到被测场景的初始视差图。利用基于立体数字图像相关的亚像素时空匹配算法提升传统时空匹配方法的测量精度和空间分辨率，从而恢复出被测对象的精细轮廓。本发明利用基于Census变换的时空匹配算法和基于立体数字图像相关的亚像素时空匹配算法提升了传统时空散斑匹配方法的测量精度和空间分辨率，实现了高分辨率、高精度三维成像。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116448008A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310321872.7
申请日：2023-03-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于物理信息的深度学习的条纹分析方法，旨在提供一种高效、准确的三维轮廓分析方法。包括使用投影仪向被测场景投射单幅高频条纹图案，相机采集单帧条纹图像。采用基于深度学习增强的傅里叶变换轮廓测量法得到初始低精度的包裹相位，获得待测场景的初始相位图。使用一个轻量级的DNN进行相位分析，并计算傅里叶损失函数和相位损失函数反向传播，为不同类型的样品输出可靠的高质量的相位结果。结合相位展开算法和三维重建算法，根据图像坐标系与相机坐标系关系重构出待测场景的三维轮廓。本发明提高了条纹分析的准确性和效率，具有广泛的应用前景，尤其适用于精细的工业检测和三维重建领域。
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公开(公告)号：CN112233164B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202010982861.X
申请日：2020-09-18
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种视差图错误点识别与校正方法，包括：根据左右一致性检验原理，通过比较左右视差数据来识别视差图中的有效点、遮挡点与误匹配点；去掉视差图中的遮挡点；对误匹配点进行校正。本发明利用左右一致性检验来判断视差图中的有效点、遮挡点与误匹配点，从而实现视差图错误点识别与校正。
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公开(公告)号：CN112212805B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202010982858.8
申请日：2020-09-18
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01B11/25
Abstract: 本发明公开了一种基于复合编码的高效立体相位展开方法，首先利用双目相机采集一组基于复合编码的四步相移条纹图，通过最小二乘法计算四步相移条纹图像获得高频的包裹相位图和嵌入的低频的包裹相位图。根据双目相机和投影仪所组成的多视角系统中的几何约束，直接获得低频的绝对相位。通过降级法计算出高频的绝对相位图。本发明仅需要一组基于复合编码的四步相移条纹图即可实现快速、高精度的高效立体相位展开。
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公开(公告)号：CN113808070A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202110847673.0
申请日：2021-07-26
Applicant: 南京理工大学智能计算成像研究院有限公司
Abstract: 发明提出了一种双目数字散斑图像相关的视差测量方法，双目立体视觉测量系统包括一台投影设备和两台相机。先采用张正友标定法，标定得到左、右相机的内参和外参；将分布密度可控的散斑图像投射到被测物体表面；左、右相机同步获得左、右图像；对散斑图像进行处理，使待匹配范围从二维图像减少到一维极线上；在右图像中选取一定形状和大小的待匹配窗口，采用改进的基于灰度图像的归一化互相关匹配算法，在左图像中寻找待匹配窗口的最优匹配窗口，计算出视差值；改变待匹配窗口内两边像素矩阵与中心像素点的间隔数，计算出多个视差值；最后，将视差按照间隔数的倒数进行加权平均，得到两个不同的视角下散斑图像的最终视差值。
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公开(公告)号：CN113551617A
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202110743612.X
申请日：2021-06-30
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01B11/25
Abstract: 本发明公开了一种基于条纹投影的双目双频互补三维面型测量方法，通过投影两组高低频率的条纹图像，基于双目立体相位展开法，以两种频率的相位相似性度量为指导实现低频相位无歧义展开，进而恢复被测物绝对深度；然后仅使用单种频率的条纹图像，以上一时刻所测量的深度信息为依据，迅速纠正离群点云，确保快速、准确、高质量三维形貌测量的进行。本发明无需投影额外的辅助条纹图像，可通过三幅图像实现稳定相位展开，成像效率提高2/3；本发明利用高低频互补特性，以更少的相机视角实现了对动态场景的高精度的三维信息测量。
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