用于运动目标三维测量的高速相移轮廓术

技术领域

本发明属于三维测量技术领域，具体涉及用于运动目标三维测量的高速相移轮廓术。

背景技术

随着三维重建技术研究的不断成熟，其已广泛应用于机器视觉、逆向机械设计、工业检测等方面。在众多三维重建技术中，条纹投影轮廓术因其具有高精度，成本低，非接触等特点成为研究热点。该方法需要通过数字投影仪投射多张条纹图像到待测目标的表面，由工业相机捕捉后传入计算机后，通过相位提取算法得到包含待测目标高度信息的展开相位。一般相位提取算法分为两部分，首先需要通过相移法计算出截断相位，然后再对截断相位进行展开得到展开相位。然而，无论最常用的N步相移法，还是多频外差相位展开法和互补格雷码相位展开法，其原理上都需要投射大量的图像，这样极大的影响了条纹投影轮廓术的效率，不能用于运动目标表面形貌三维测量。而传统的彩色条纹图像，GB图层的图像容易受到R图层图像的干扰。

发明内容

本发明的目的是提供用于运动目标三维测量的高速相移轮廓术，解决现有条纹投影轮廓术需要投射大量的图像，会极大的影响条纹投影轮廓术的效率，致使不能用于运动目标表面形貌三维测量以及传统的彩色条纹图像，其GB图层的图像容易受到R图层图像的干扰的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：用于运动目标三维测量的高速相移轮廓术，首先将两幅周期分别为T

作为本发明的一种优选的技术方案，通过计算得到被测目标表面轮廓的展开相位，具体按照以下步骤实施：

步骤1：将采集到的调制彩色图像进行分图层处理，得到绿图层调制相移条纹图像与蓝图层调制相移条纹图像，分别记为I

步骤2：通过参数补偿消除背景光对I

步骤3：通过公式(1)与公式(2)，得到混合相移条纹图像，分别记为

步骤4：先对

步骤5：对

步骤6：将

作为本发明的一种优选的技术方案，在所述步骤6钟，将

作为本发明的一种优选的技术方案，所述相机为工业相机。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述工业相机为高速工业相机。

本发明的有益效果是：本发明的一种用于运动目标三维测量的高速相移轮廓术，是一种基于单幅仅包含GB图层的彩色条纹图像的高速相移轮廓术，只需要投影单幅条纹图像便可以得到检测目标外轮廓的展开相位，极大提高了检测效率，可用于快速运动目标三维形貌测量。

附图说明

图1是本发明的用于运动目标三维测量的高速相移轮廓术的效果图。

具体实施方式

以下结合附图表及具体实施例对本发明作进一步的详细说明，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面通过实施例进一步描述本发明，但不局限于下述实施实例。

实施例1

本发明的一种用于运动目标三维测量的高速相移轮廓术，首先将两幅周期分别为T

如图1所示，为本发明提供的用于运动目标三维测量的高速相移轮廓术的展开相位图，从展开相位图可以看出得到被测产品表面轮廓的展开相位。采用本发明提供的高速相移轮廓术，仅需要单幅图像便可以得到检测目标的展开相位，使得检测效率得到了提升，极大的提高了相移轮廓术的实用性，解决了快速运动目标三维形貌测量问题。

实施例2

与实施例1不同的是，在本实施例中，本发明的一种用于运动目标三维测量的高速相移轮廓术，通过计算得到被测目标表面轮廓的展开相位，具体按照以下步骤实施：

步骤1：将采集到的调制彩色图像进行分图层处理，得到绿图层调制相移条纹图像与蓝图层调制相移条纹图像，分别记为I

步骤2：通过参数补偿消除背景光对I

步骤3：通过公式(1)与公式(2)，得到混合相移条纹图像，分别记为

步骤4：先对

步骤5：对

步骤6：将

本发明提出了一种用于运动目标三维测量的高速相移轮廓术，相较于互补格雷码相位轮廓术，三频外差相位轮廓术分别需要N+M，3N幅图像才能得到检测目标的展开相位。(N为相移步数，M为格雷码图像数量)，本发明所提方法能够在投影单幅图像的前提下得到被测产品表面轮廓的展开相位，使得检测效率提高。

实施例3

与实施例1不同的是，在本实施例中，本发明的一种用于运动目标三维测量的高速相移轮廓术，所用的相机为高速工业相机，可以确保采集到的图像清晰度、精度高，以便通过计算得到更加精确的数据。

上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。