基于一维查找表的相移结构光实时相位计算

针对相移结构光中相位计算环节,提出了一种基于一维查找表的相位实时解码算法。首先根据相位计算公式中的反正切函数性质,得到四个象限之间的相位转化关系。基于得到的转换关系,使用线性函数将第一象限中的所有坐标点映射至某个离散整数区间中,结合该区间与线性函数提前建立相位的一维查找表。在相位计算过程中,首先利用相关信息计算一维查找表的索引,直接获取相位值,然后利用线性插值法与相位转换关系调整该相位值,得到最终的真实相位。通过实验验证了所提算法的有效性,与使用传统相位计算方法相比,本文提出的方法最快可提升3.97倍,使用线性插值后,相位精度可达10^(-8)。与传统的多项式逼近算法相比,该算法速度提升了1.29倍;与传统的一维查找表算法相比,该算法速度提升了1.22倍。

面向高反光区域的自适应结构光

在结构光三维成像中,待测场景的高反光区域会在相机成像阵列上出现饱和,这会影响相移法结构光的相位准确度。针对这一问题,提出一种自适应相移结构光测量方法。首先,投射若干幅均匀灰度图像,并检测高反光区域和饱和程度,逐像素点确定最优投影光强。然后,根据目标特性降低投影强度实现坐标映射,生成一组高动态范围的自适应调制条纹。最后,对于饱和程度较大的区域,结合坐标映射的相位进行相位融合。实验结果表明,相比于传统方法,所提方法能够更加准确地对投影光强进行调整,相位的最大均方根误差(RMSE)和饱和区域RMSE分别减小了99.43%和92.48%,有效地提高了高反光区域的形貌测量精度。