四川大學李洪儒獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉四川大學申請的專利一種基于條紋修復的高動態三維測量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:CN115993100B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12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:202310158041.2,技術領域涉及:G01B11/25;該發明授權一種基于條紋修復的高動態三維測量方法是由李洪儒;韋豪;劉江濤;鄧國亮設計研發完成,并于2023-02-23向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于條紋修復的高動態三維測量方法在說明書摘要公布了:本發明提供一種基于條紋修復的高動態三維測量方法,包括以下步驟:向高反光表面投影四幅灰度正弦條紋圖,CCD采集變形飽和條紋,將拍攝的圖像分為,可靠區域、淺飽和區域和深飽和區域,用四幅飽和條紋圖計算出可靠區域,并計算出可靠區域的A參數,由于淺飽和區域和深飽和區域不能完美求解,對所有可靠區域膨脹和腐蝕,用修復的A以及沒有飽和的條紋對飽和條紋進行修復,當條紋頂部飽和的部分被修復后,其余部分使用CSI插值方法來補全,當所有條紋被修復后使用四步相移法計算相位,使用互補格雷碼方法求解級次并展開包裹相位。本發明提供的一種基于條紋修復的高動態三維測量方法,該方法可以提高系統的動態范圍,每張圖信息利用率增大。
本發明授權一種基于條紋修復的高動態三維測量方法在權利要求書中公布了:1.一種基于條紋修復的高動態三維測量方法,其特征在于,包括以下步驟: S1:向高反光表面投影四幅灰度正弦條紋圖,CCD采集變形飽和條紋; S2:將拍攝的圖像分為,可靠區域、淺飽和區域和深飽和區域,用四幅飽和條紋圖計算出可靠區域,并計算出可靠區域的A參數; S3:由于淺飽和區域和深飽和區域不能完美求解,對所有可靠區域膨脹和腐蝕,獲得CSI和BSI區域來對應淺飽和區域和深飽和區域并利用CSI和BSI插值方法對CSI和BSI區域的A進行插值補全; S4:利用條紋之間的關系,用修復的A以及沒有飽和的條紋對飽和條紋進行修復,當條紋頂部飽和的部分被修復后,其余部分使用CSI插值方法來補全; S5:當所有條紋被修復后使用四步相移法計算相位; S6:使用互補格雷碼方法求解級次并展開包裹相位; 所述S1的具體步驟如下: S101:向高反光表面投影四幅灰度正弦條紋圖,CCD采集變形飽和條紋,投影的四幅條紋圖有的恒等相位差,拍攝到的圖像也有的相位差,即,其中,N=4為相移步數,n=1,2,...,N為相移序號,Ax,y為平均強度,Bx,y為強度調制,化簡后拍攝到的圖像I1,I2,I3,I4表達式如下: 所述S2的具體步驟如下: S201、對圖像中的每個點,根據四幅相移圖的飽和情況將其分為可靠區域、淺飽和區域和深飽和區域,如果拍攝的四幅相移圖在某個點的值都小于255,或者只有一幅圖的值大于等于255,那么這個點為可靠區域,如果四幅圖在某個點有兩幅圖、三幅圖或四幅圖的值大于等于255,那么這個點就屬于淺飽和區域或者深飽和區域,假定A′為實際的A參數,那么當A′<255時該點為淺飽和區域,當A′≥255時該點為深飽和區域; S202、可靠區域的A參數可以直接求解,淺飽和區域和深飽和區域的A參數無法直接求解; 所述S3具體步驟如下: S301、求解到可靠區域后,對可靠區域進行膨脹,膨脹距離應該超過條紋周期的一半,獲得膨脹區域,然后對膨脹區域進行腐蝕,腐蝕距離應該大于膨脹距離,獲得CSI區域;最后對CSI區域進行反轉得到BSI區域,由于淺飽和區域和深飽和區域不能完美求解,獲得CSI和BSI區域來大致對應淺飽和區域和深飽和區域; S302、用CSI區域內的所有可靠點的A值為基礎對CSI整個區域的A值進行插值補全,插值方法使用三次樣條插值方法:cubicsplineinterpolation,簡稱為CSI插值方法; S303、用BSI區域內所有可靠點的A值為基礎對BSI整個區域的A值進行插值補全,插值方法使用雙調和樣條插值方法:biharmonicsplineinterpolation,簡稱為BSI插值方法; 所述S4具體步驟如下: S401:四幅相移條紋當某個圖像飽和時,飽和區域Ω的條紋修復值的修復公式如下: S402:四幅飽和相移圖像使用上面修復公式修復后,如果還存在飽和的位置,這些位置以全局的非飽和條紋值和修復的條紋值為基礎,用CSI插值方法進行插值補全; 所述S5具體步驟如下: S501:通過修復的四幅條紋圖可以解得包裹相位: n=1,2,...,N為相移序號,通過上式獲得的相位是包裹相位,要獲得高度信息需要使用展開相位,絕對相位法可以將包裹相位展開。
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