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龍圖騰網獲悉東南大學申請的專利一種基于幾何約束與光度信息的絕對相位展開方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115979175B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-09發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202211285720.8，技術領域涉及：G01B11/25；該發明授權一種基于幾何約束與光度信息的絕對相位展開方法是由俞健;達飛鵬設計研發完成，并于2022-10-20向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于幾何約束與光度信息的絕對相位展開方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種基于幾何約束與光度信息的絕對相位展開方法，該方法可以在不需要額外的圖像采集或其他相機的條件下，測量具有較大深度范圍的物體。該方法在被測物體的背后設置虛擬的參考平面，并以該參考平面的絕對相位為參考獲得物體初始的絕對相位；檢測初始絕對相位中相位的不連續處，將其作為邊界連接起來，從而將物體分割成各個獨立的區域；將投影儀作為一個點光源，根據朗伯的余弦定律，依次為每個區域生成其在空間中不同相域2π區間的模擬圖像；通過比較這些模擬圖像與調制圖像的相似度來確定該區域所對應的相域2π區間，最終獲得物體的整個絕對相位圖。

本發明授權一種基于幾何約束與光度信息的絕對相位展開方法在權利要求書中公布了：1.一種基于幾何約束與光度信息的絕對相位展開方法，其特征在于，該方法在無需額外投射圖案或者其他硬件的條件，僅利用結構光系統中的幾何約束和光度信息實現絕對相位的直接展開，包括以下步驟： 步驟1：根據N步相移法，將一組相移正弦條紋由投影儀投射到被測物體上，同時由相機捕獲采集變形的條紋圖案，并由以下公式求得物體的包裹相位φ和調制度B： 其中，uc,vc表示對應的相機像素，n表示相移條紋的序號，I表示條紋圖案； 步驟2：以相機坐標系為世界坐標系，假設在待測物的背后設置一個虛擬的參考平面z＝z0，并依據標定獲得的相機和投影儀的投影矩陣Pc,Pp參考平面的絕對相位Φz；對于相機的每一個像素，Φzuc,vc＝2π·upM，其中up為相機像素uc,vc的投影儀DMD對應點的橫坐標，M是相移條紋中一個周期的正弦信號所占的DMD像素數；而由投影方程聯立求得： 其中，x,y,z0為參考平面的空間點坐標，其在相機和投影儀內的投影像素坐標分別為像素uc,vc和up,vp，sc,sp為尺度因子； 步驟3：以參考平面的絕對相位Φz為參照，將物體的包裹相位與其對比，逐像素的求解出初始的條紋階次kuc,vc： 并由每個像素的階次獲得物體初始的絕對相位： Φ0uc,vc＝φuc,vc+2π·kuc,vc5 步驟4：對物體初始的絕對相位進行邊緣檢測，檢測處相位中的不連續處和有較大跳變的邊界，并將這些邊界進行連接最終將物體分割為多個獨立的區域；每個區域內的相位是連續變化的，不存在相位的跳變或階躍，每個區域的深度范圍對應存在于空間相域上的2π區間內； 步驟5：將物體初始的絕對相位依次遞減2π的整數倍，生成多個候選相位值；基于每個候選相位值為每個獨立的區域重建出處于空間相域上不同2π區間內的候選點云；這些空間相域的2π區間由參考平面開始朝向相機依次分布；將緊鄰參考平面的區間定義為區間0，并按順序依次編號各個2π區間； 步驟6：將投影儀視為一種點光源，光源點的位置即為標定獲得的投影儀的光心位置；由于基于光柵投影的結構光系統主要用于測量表面漫反射的朗伯體，因此假設分割的各個區域內擁有相同的反射率，并依據Lambert余弦定理在點光源模型下為各個獨立區域生成模擬圖像Isn： 其中，sn為對應2π區間的序號；n為物體點云中點x,y,z的法向量，由生成的候選點云計算得到；s表示光在該點的入射方向，由點云和光源點坐標求得；D表示的是點到光源點的距離； 步驟7：對于每個區域，依次將其在不同相域區間內的模擬圖像Isnuc,vc與該區域的調制度圖像進行相似度對比；相似度度量采用歸一化的互相關系數ξ表示： 其中，Ω表示該區域的像素集合，與分別為該區域調制度圖像和模擬圖像的平均灰度值；與調制度圖像相似度最高的模擬圖像即對應該區域在空間所處的正確的2π區間，該區間對應的絕對相位值即為該區域準確的絕對相位；最終將各個區域的絕對相位綜合得到物體完整的絕對相位。

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