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专利号: 2022108620933
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于结构光投影的二进制编码条纹设计方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一、根据所用投影仪的输入分辨率,确定所需正弦条纹的像素宽度M,以及周期数T;

步骤二、根据像素宽度M和周期数T得到一个周期内所包含的像素个数M/T,并确定所需正弦条纹中每个灰度值所占像素个数a;

步骤三、根据步骤一和步骤二,确定出每个周期内呈正弦变化的灰度值个数M/aT,利用计算机进行模拟、采样得到M/aT个十进制灰度值;

步骤四、将十进制灰度值四舍五入取整,或保留一位小数,将整数部分和小数部分分别转为8位二进制和4位二进制,然后将二进制码的同一位次的“0”“1”码字组合成一个周期内的二值条纹,并扩展到所有周期内;

步骤五、将8或12幅二值条纹进行序列投影,对受到物体调制后的二值条纹进行二进制叠加,得到受物体调制后的正弦条纹图像。

2.根据权利要求1所述的一种用于结构光投影的二进制编码条纹设计方法,其特征在于:所述步骤三中,十进制获取过程如下:通过步骤一、步骤二确定一个周期的像素个数M/T和每个灰度值所占像素个数a后,可以得到一个周期内确定的灰度值个数M/aT,采样间隔为2πaT/M,通过以下采样公式获取灰度值:;

其中,Y为采样获取到的十进制灰度值,X为离散且均匀的,目的为了得到M/aT个呈正弦变化的灰度值,灰度值的范围为0 255,灰度值的类型为浮点型。

~

3.根据权利要求2所述的一种用于结构光投影的二进制编码条纹设计方法,其特征在于:所述步骤四中,二值条纹的组合过程如下:根据步骤三中获取到的M/aT个浮点型灰度值Y,进行两种处理方法,一是直接进行四舍五入取整处理得到Y1,二是保留一位小数得到Y2,处理公式如下:; ;

其中,‑1表示保留一位小数,然后对Y1和Y2进行二进制转换得到对应的二进制编码,再将所有二进制编码的同一位次的“0”“1”码字进行组合,如所有Y1中的第一位码字组合在一起,所有Y1中的第二位码字组合在一起,以此类推;由于0‑255之间的数值可以用八位二进制来表示,所以无论灰度值个数M/aT为多少,均可对应8个二值组合;对于保留一位小数的方法则对应12个二值组合。

4.根据权利要求3所述的一种用于结构光投影的二进制编码条纹设计方法,其特征在于:所述步骤五中,多幅二值条纹叠加正弦条纹的过程公式如下:包含小数部分叠加公式:

仅整数部分叠加公式:

其中In为n幅二值条纹,Ib为一幅全黑条纹图像,I为叠加生成的正弦条纹图像。

5.根据权利要求4所述的一种用于结构光投影的二进制编码条纹设计方法,其特征在于:所述步骤五中,存在特解情况:根据步骤一、步骤二、步骤三、步骤四中,整数部分对应8个二值组合,1位小数部分对应

4个二值组合是一个通解,存在获取到的M/aT个浮点型灰度值Y后,进行二进制编码后的8幅二值条纹出现相同的可能性。