一种基于空域二值编码的结构光三维测量方法

    公开(公告)号:CN110645919B

    公开(公告)日:2021-04-20

    申请号:CN201910783587.0

    申请日:2019-08-23

    Abstract: 本发明涉及结构光三维测量技术领域,具体是一种基于空域二值编码的结构光三维测量方法,步骤S1:采用计算机生成三幅正弦相移条纹和一幅空域二值编码条纹;步骤S2:采用投影仪将所有条纹图像依次投射至被测物体表面,通过摄像机同步采集调制后的所有条纹图像;步骤S3:将采集到的所有条纹图像传送给计算机,计算出正弦相移条纹的截断相位φ(x,y),步骤S4:逐个确定每个条纹周期T对应的条纹级次k(x,y);步骤S5:对截断相位φ(x,y)进行相位解包裹操作;计算得到被测物体的绝对相位ψ(x,y),重建出被测物体的三维形貌信息,本发明只需要一幅编码条纹便可实现相位解包裹,测量速度更快,同时能够有效避免截断相位和条纹级次的非对齐误差,准确性和鲁棒性更高。

    一种基于正交编码条纹的多摄像机全局标定方法

    公开(公告)号:CN112070842B

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202010737432.6

    申请日:2020-07-28

    Abstract: 本发明公开了一种基于正交编码条纹的多摄像机全局标定方法,具体包括以下步骤,步骤S1:设计编码序列;步骤S2:建立全局坐标系;步骤S3:分别进行两两摄像机的局部标定,利用两摄像机采集一组正交编码条纹图像,至少拍摄三组图像;步骤S4:对于一个正交编码条纹图像,计算其在水平/垂直方向上的绝对展开相位;步骤S5:根据绝对展开相位,建立正交编码条纹图像中每个像素点的图像坐标和世界坐标的一一映射关系;建立摄像机投影方程,求解出两摄像机的内部参数和外部参数;步骤S6:重复步骤S3‑S5,直到多摄像机系统中每个摄像机都完成了局部标定,将所有摄像机统一至全局坐标系下,实现多摄像机系统的全局标定。

    一种基于彩色条纹投影的运动物体三维测量方法

    公开(公告)号:CN112097685A

    公开(公告)日:2020-12-18

    申请号:CN202010737413.3

    申请日:2020-07-28

    Abstract: 本发明公开了一种基于彩色条纹投影的运动物体三维测量方法,包括:步骤S1:搭建条纹投影三维测量系统;步骤S2:投影仪将彩色条纹投射到运动物体表面,经过运动物体表面的调制作用,产生变形的彩色条纹;步骤S3:摄像机同步采集所有变形的彩色条纹,提取出红色通道中的正弦条纹和蓝色通道中的余弦条纹;步骤S4:利用三步相移算法,分别计算出正弦条纹的截断相位和余弦条纹的截断相位;步骤S5:分别对正弦条纹截断相位和余弦条纹截断相位进行相位展开,得到正弦条纹绝对相位和余弦条纹绝对相位;步骤S6:计算正弦条纹绝对相位和余弦条纹绝对相位的平均相位,消除物体运动引起相位误差;步骤S7:将平均相位转换为高度信息,重建出运动物体三维形貌。

    一种多频条纹投影非线性误差校正方法

    公开(公告)号:CN113983960B

    公开(公告)日:2023-10-31

    申请号:CN202111184706.4

    申请日:2021-10-12

    Abstract: 本发明公开了一种多频条纹投影非线性误差校正方法,具体包括以下步骤:步骤S1:搭建条纹投影系统;步骤S2:利用投影仪依次将多频条纹图案投射到被测物体表面,由于条纹投影系统存在非线性,摄像机采集到畸变的多频条纹图像;步骤S3:利用N步相移算法,计算各个频率条纹的截断相位;然后构建初始组合相位,并采用直方图均衡化处理得到校正组合相位;步骤S4:利用多频相位展开算法,对高频条纹的截断相位进行相位展开,恢复出高频条纹的绝对相位;步骤S5:通过条纹投影系统标定得到相位‑高度转换关系,将高频条纹的绝对相位转换为高度信息,重建出被测物体的三维形貌;本发明不需要预标定过程或额外采集条纹,且算法简单、灵活方便、适用性强。

    一种条纹投影三维测量非线性误差校正方法

    公开(公告)号:CN113465544B

    公开(公告)日:2022-04-08

    申请号:CN202110709932.3

    申请日:2021-06-25

    Abstract: 本发明公开了一种条纹投影三维测量非线性误差校正方法,包括:步骤S1:搭建一个条纹投影三维测量系统,投影仪、摄像机和被测物体三者构成三角测量关系;步骤S2:投影仪依次投射N幅彩色条纹图案至被测物体表面;步骤S3:摄像机采集被测物体调制后的彩色条纹图像;假设理想情况下,彩色条纹表示为In(x,y);非线性无颜色串扰影响下,彩色条纹表示为I′n(x,y);非线性有颜色串扰影响下,彩色条纹表示为I″n(x,y);步骤S4:通过设置合适的加权系数α,计算非线性有颜色串扰影响下红色通道条纹I″n,r(x,y)和蓝色通道条纹I″n,b(x,y)的加权条纹I″n,a(x,y);步骤S5:采用N步相移算法计算加权条纹I″n,a(x,y)的实际相位分布φ″a(x,y);因为加权条纹I″n,a(x,y)的第2次谐波振幅为零,使得其实际相位分布φ″a(x,y)的非线性误差Δφ″a(x,y)大幅降低。

    一种基于彩色条纹投影的运动物体三维测量方法

    公开(公告)号:CN112097685B

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202010737413.3

    申请日:2020-07-28

    Abstract: 本发明公开了一种基于彩色条纹投影的运动物体三维测量方法,包括:步骤S1:搭建条纹投影三维测量系统;步骤S2:投影仪将彩色条纹投射到运动物体表面,经过运动物体表面的调制作用,产生变形的彩色条纹;步骤S3:摄像机同步采集所有变形的彩色条纹,提取出红色通道中的正弦条纹和蓝色通道中的余弦条纹;步骤S4:利用三步相移算法,分别计算出正弦条纹的截断相位和余弦条纹的截断相位;步骤S5:分别对正弦条纹截断相位和余弦条纹截断相位进行相位展开,得到正弦条纹绝对相位和余弦条纹绝对相位;步骤S6:计算正弦条纹绝对相位和余弦条纹绝对相位的平均相位,消除物体运动引起相位误差;步骤S7:将平均相位转换为高度信息,重建出运动物体三维形貌。

    一种基于空域二值编码的结构光三维测量方法

    公开(公告)号:CN110645919A

    公开(公告)日:2020-01-03

    申请号:CN201910783587.0

    申请日:2019-08-23

    Abstract: 本发明涉及结构光三维测量技术领域,具体是一种基于空域二值编码的结构光三维测量方法,步骤S1:采用计算机生成三幅正弦相移条纹和一幅空域二值编码条纹;步骤S2:采用投影仪将所有条纹图像依次投射至被测物体表面,通过摄像机同步采集调制后的所有条纹图像;步骤S3:将采集到的所有条纹图像传送给计算机,计算出正弦相移条纹的截断相位φ(x,y),步骤S4:逐个确定每个条纹周期T对应的条纹级次k(x,y);步骤S5:对截断相位φ(x,y)进行相位解包裹操作;计算得到被测物体的绝对相位ψ(x,y),重建出被测物体的三维形貌信息,本发明只需要一幅编码条纹便可实现相位解包裹,测量速度更快,同时能够有效避免截断相位和条纹级次的非对齐误差,准确性和鲁棒性更高。

    一种变焦仿生复眼运动目标跟踪系统及方法

    公开(公告)号:CN110602388A

    公开(公告)日:2019-12-20

    申请号:CN201910805181.8

    申请日:2019-08-29

    Abstract: 本发明公开了一种变焦仿生复眼运动目标跟踪系统及方法,具体包括以下步骤:步骤S1:根据位置信息获取模块获取运动目标相对于球壳坐标系的坐标值;步骤S2:根据获取的运动目标相对于球壳坐标系的坐标值;判断运动目标是否与球壳上某个变焦摄像机距离最近,若是则进行步骤S3;若否则回到步骤S1;步骤S3:开启最近变焦摄像机和监测变焦摄像机;步骤S4:调整最近变焦摄像机的焦距;步骤S5:获取运动目标相对于最近变焦摄像机坐标系的坐标值;步骤S6:根据获取运动目标相对于最近变焦摄像机坐标系的坐标值;判断运动目标的移动方向,通过模仿昆虫曲面复眼结构,采用变焦摄像机阵列设计变焦仿生复眼系统,实现大视场范围内高速运动目标的高清实时跟踪。

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