颜色编码正弦条纹实现孤立动态物体3维测量

王慧; 白乐源; 麻珂; 张启灿

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.003

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颜色编码正弦条纹实现孤立动态物体3维测量

王慧 , 白乐源 , 麻珂 , 张启灿

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引用本文:

Citation:

颜色编码正弦条纹实现孤立动态物体3维测量

1.
四川大学电子信息学院, 成都 610064

通讯作者: 张启灿, zqc@scu.edu.cn

基金项目:
教育部新世纪优秀人才支撑计划资助项目（NCET-11-0357）;四川省学术和技术带头人后备人选培养基金资助项目
中图分类号: O438.2

3-D measurement of dynamic and isolated objects based on color-encoded sinusoidal fringe

1.
School of Electronics and Information Engineering, Sichuan University, Chengdu 610064, China

Corresponding author: ZHANG Qican, zqc@scu.edu.cn

CLC number: O438.2

摘要: 采用常规条纹投影与相位分析方法，对动态物体，尤其是空间存在孤立区域、分布不连续的动态物体进行3维面形测量时，很难得到可靠的展开相位。为了解决这一问题，提出一种用颜色编码正弦条纹光栅投影测量的新方法。该方法使用二级编码的颜色信息来标记待投影的正弦条纹，从另一角度拍摄记录带有颜色信息的变形条纹图，根据编码特征进行解码获取颜色级次来确定条纹级次，并指导截断相位的展开，重建空间孤立动态物体的3维面形数据。结果表明，该算法的编码稳定、解码方式可靠，只需要拍摄1幅图就可以较好地重建空间孤立物体的3维面形。
- 傅里叶光学 /
- 3维面形测量 /
- 动态物体 /
- 颜色编码 /
- 孤立物体 /
- 正弦条纹 /
- 相位测量
Abstract: When 3-D shapes of dynamic objects, especially with isolated area and discontinuous distribution, are measured with the traditional fringe projection and phase analysis method, it is difficult to get reliable expansion phase. A technique based on color-encoded sinusoidal fringe projection was proposed to solve the problem. The projected sinusoidal fringes were marked with two-level encoded color. After capturing the deformed fringe pattern, the fringe order was determined according to the color sequence based on the coded characteristics, and the cut-off phase was unwrapped. Finally, the 3-D shape of the dynamic object with isolate area was reconstructed. The results show the decoding method is stable and reliable. 3-D shape of the spatially isolated dynamic objects can be exactly reconstructed with only one shot.
- Fourier optics /
- 3-D shape measurement /
- dynamic object /
- color encoding /
- spatially isolated object /
- sinusoidal fringe /
- phase measurement

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颜色编码正弦条纹实现孤立动态物体3维测量

通讯作者: 张启灿, zqc@scu.edu.cn

1. 四川大学电子信息学院, 成都 610064

收稿日期: 2013-07-29
录用日期: 2013-08-29
网络出版日期: 2014-05-25

基金项目: 教育部新世纪优秀人才支撑计划资助项目（NCET-11-0357）;四川省学术和技术带头人后备人选培养基金资助项目

关键词:

摘要: 采用常规条纹投影与相位分析方法，对动态物体，尤其是空间存在孤立区域、分布不连续的动态物体进行3维面形测量时，很难得到可靠的展开相位。为了解决这一问题，提出一种用颜色编码正弦条纹光栅投影测量的新方法。该方法使用二级编码的颜色信息来标记待投影的正弦条纹，从另一角度拍摄记录带有颜色信息的变形条纹图，根据编码特征进行解码获取颜色级次来确定条纹级次，并指导截断相位的展开，重建空间孤立动态物体的3维面形数据。结果表明，该算法的编码稳定、解码方式可靠，只需要拍摄1幅图就可以较好地重建空间孤立物体的3维面形。