基于最大色差彩色组合编码的三维面形测量方法

朱清溢; 苏显渝; 肖焱山; 向立群

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基于最大色差彩色组合编码的三维面形测量方法

朱清溢 , 苏显渝 , 肖焱山 , 向立群

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基于最大色差彩色组合编码的三维面形测量方法

1.
四川大学, 电子信息学院, 光电系, 成都, 610064

作者简介: 朱清溢(1976- ),男,硕士研究生,主要从事三维传感方面的工作..

通讯作者: 苏显渝, xysu@email.scu.edu.cn ;

中图分类号: O438

3-D shape measurement method with max-difference color-coding structured light

1.
Department of Opto-Electronics Science & Technology, School of Electronics & Information Technology, Sichuan University, Chengdu 610064, China

Corresponding author: SU Xian-yu, xysu@email.scu.edu.cn ;

CLC number: O438

摘要: 为了克服光学三维传感中相位恢复困难的问题,提出了一种基于最大色差彩色组合编码的三维面形测量方法.这种方法的特点之一是使得垂直于条纹方向特定长度的颜色序列是唯一的,从而建立了空间位置与颜色的对应关系.特点之二是相邻条纹之间具有最大色差,因而具有最大可区分性.将得到的彩色组合条纹投影到物体表面得到变形条纹,通过计算各种颜色条纹相对参考平面上条纹移动的距离,可以恢复出物体的高度.实验证明,该方法需要获取的图像少、计算时间少、精度较高,具有很强的抗干扰能力.
- 信息光学 /
- 三维轮廓术 /
- 彩色编码结构光 /
- 边界提取 /
- 高度映射表
Abstract: A 3-D shape measurement method using max-difference color-coding structured light is suggested to avoid complicated phase-recover process in three-dimension sensing.A pattern of exclusive color sequence is obtained and a relationship between spatial location and color is established.The difference of neighboring colors is maximized so that they can be distinguished easily.Projecting the color-combination fringe to the object and reference plane respectively,two images are taken.The height of the object can be recovered by edge detection and triangulation.This method has been implemented and proved to be fast,precise and noise-immune.
- information optics /
- 3-D shape measurement /
- color-coding structured light /
- edge detection /
- height look-up table

[1]	CHEN F,BROWN G M,SONG M.Overview of three dimensional shape measurement using optical methods[J].Opt Engng,2000,39(1):10～22.
[2]	SU X Y,LI J T.New development of 3-D shape measurement[J].Physics,1996,25(10):614～620(in Chinese).
[3]	DU L B,GAO X H,XIA J J et al.Research of a novel 3-D laser scanning system[J].Laser Technology,2005,29(4):366～369(in Chinese).
[4]	SU X Y,von BALLY G,VUKICEVIC D.Phase stepping grating profilometry:utilization of intensity modulation analysis in complex objects evaluation[J].Opt Commun,1993,98:141～150.
[5]	ZHAO H,CHEN W Y,TAN Y Sh.A novel phase measuring profilometry[J].Acta Optica Sinica,1995,15(7):898～901(in Chinese).
[6]	CASPI D,KIRYATI N,SHAMIR J.Range imaging with adaptive color structured light[J].IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,1998,20(5):470～480.
[7]	YEH Y H,CHANG I Ch,HUANG Ch L et al.A new fast and high-resolution 3-D imaging system with color structured light[J].SPIE,2002,4925:645～654.
[8]	HUANG H Q,FENG H J,XU Zh H et al.3-D imaging base on color-encoded structure light[J].Journal of Zhejiang University(Engineering Science),2001,35(6):588～591(in Chinese).
[9]	LIU W Y,WANG Zh Q.Three dimensional surface profilometry using binary system color-coded grating method[J].Journal of Optoelectronics·Laser,2000,11(2):179～182(in Chinese).
[10]	LIU W Y,WANG Zh Q,MU G G et al.Color permutation coded grating profilometry[J].Acta Optica Sinica,2000,20(9):1218～1223(in Chinese).

[1]	吴俊河 , 林松 , 施向丰 . 层次化点云边界快速精确提取方法研究. 激光技术, 2021, 45(5): 571-575. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.05.006
[2]	王鑫龙 , 孙文磊 , 张建杰 , 陈影 . 激光熔覆零件破损边界提取和形状还原研究. 激光技术, 2017, 41(5): 675-679. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.05.011
[3]	杨初平 . 高斯光束荧光共焦显微镜的三维光学传递函数. 激光技术, 2005, 29(5): 552-554.
[4]	代金科 , 郑素珍 , 苏娟 . 基于结构光和深度神经网络的3维面形重建. 激光技术, 2023, 47(6): 831-840. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.06.015
[5]	雍汉华 , 曹益平 . 基于光栅调制的归一化频谱三维识别. 激光技术, 2008, 32(2): 218-221.
[6]	杨初平 , 翁嘉文 , 杨玲玲 , 张子邦 . 2维载频条纹傅里叶变换轮廓术. 激光技术, 2010, 34(4): 493-496,501. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.04.017
[7]	曾胜财 , 甘亮勤 . 编码法制彩色动态全息. 激光技术, 2021, 45(2): 229-232. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.02.018
[8]	李俊昌 , 马琨 , 樊则宾 , 伏云昌 , 凌东雄 . 三维轴对称场的一种代数层析重建方法. 激光技术, 2004, 28(6): 588-590.
[9]	肖焱山 , 苏显渝 , 张启灿 , 朱清溢 . 动态过程中破裂表面的三维重建. 激光技术, 2006, 30(3): 258-261.
[10]	宋旸 , 张斌 , 贺安之 . 包含遮挡物的三维流场莫尔层析重建. 激光技术, 2007, 31(2): 153-155,159.
[11]	张海花 , 李勇 , 张海燕 , 王江 . 采用虚拟标准平面标定相位测量轮廓术系统. 激光技术, 2010, 34(5): 600-602,618. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.007
[12]	冯伟 , 张启灿 . 基于结构光投影的薄膜振动模式分析. 激光技术, 2015, 39(4): 446-449. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.003
[13]	王鹏 , 袁操今 , 王林 , 李重光 . 基于分数傅里叶变换的双彩色图像加密. 激光技术, 2014, 38(4): 551-555. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.023
[14]	曾健清 , 王君 , 陈叶 , 刘琦 . 小波变换和菲涅耳变换的多彩色图像加密. 激光技术, 2018, 42(6): 733-738. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.06.002
[15]	黄振芬 , 张启灿 , 侯志凌 . 相位展开中基于调制度轮廓线的极点连接算法. 激光技术, 2009, 33(5): 462-465. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.05.032
[16]	李作友 , 刘振清 , 叶雁 , 钟杰 , 郑贤旭 , 罗振雄 , 李泽仁 . 微粒场全息术中记录介质的选择和处理研究. 激光技术, 2005, 29(6): 617-619,638.
[17]	熊润华 , 张启灿 . 基于优先度排序的3维数据缺失快速插补法. 激光技术, 2014, 38(1): 30-34. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.01.007
[18]	曹森鹏 , 王伟锋 , 薛喜昌 . 基于傅里叶变换去隔行图像的动态3维面形测量. 激光技术, 2013, 37(6): 736-741. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.06.007
[19]	蔡振华 , 陈文静 , 钟敏 . 几种小波在3维面形测量中的应用研究. 激光技术, 2015, 39(5): 610-616. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.05.006
[20]	闫乾宏 , 李勇 , 江溢腾 , 黄凯 , 周星灿 , 陈晓鹏 . 条纹投影动态3维测量中相位高精度估计. 激光技术, 2019, 43(5): 619-623. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.05.006

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基于最大色差彩色组合编码的三维面形测量方法

通讯作者: 苏显渝, xysu@email.scu.edu.cn;

作者简介: 朱清溢(1976- ),男,硕士研究生,主要从事三维传感方面的工作.

1. 四川大学, 电子信息学院, 光电系, 成都, 610064

收稿日期: 2005-06-14
录用日期: 2006-03-06
网络出版日期: 2006-07-25

关键词:

摘要: 为了克服光学三维传感中相位恢复困难的问题,提出了一种基于最大色差彩色组合编码的三维面形测量方法.这种方法的特点之一是使得垂直于条纹方向特定长度的颜色序列是唯一的,从而建立了空间位置与颜色的对应关系.特点之二是相邻条纹之间具有最大色差,因而具有最大可区分性.将得到的彩色组合条纹投影到物体表面得到变形条纹,通过计算各种颜色条纹相对参考平面上条纹移动的距离,可以恢复出物体的高度.实验证明,该方法需要获取的图像少、计算时间少、精度较高,具有很强的抗干扰能力.