基于彩色图像合成的互补线移条纹高动态范围三维测量OA北大核心CSTPCD
面对具有非朗伯表面的被测物体,条纹结构光三维测量技术往往由于图像过饱和或条纹对比度过低等测量动态范围不足的问题而无法获取完整、有效的三维形貌数据。为进一步提升结构光三维测量技术的适应性,本文提出一种改进的高动态范围三维测量方法。使用相较于正弦条纹更具鲁棒性的线移条纹作为编码图案,构建互补线移条纹序列的对比度模型,通过彩色相机各个颜色通道的强度响应差异,在单次曝光时间下依据最佳对比度自适应检测合成新的线移图像,排除由于动态范围不足引入的无效或误差数据。进一步利用背景归一化统一合成图像的不同通道分量的背景,进而通过互补线移条纹对线条位置进行精确定位,解调出准确的线移条纹编码信息进行三维重建。实验结果表明,与多曝光方法相比,图像采集时间减少了82%,总重建时间减少了59%。所提出的方法能够获取表面反射特性复杂的金属工件的线条编码信息,提升高动态范围三维测量的准确性和完整性,实现高鲁棒、高效率、高精度三维测量。
古万煜;史铿鸿;王紫薇;缪裕培;蔡泽伟;汤其剑;彭翔;刘晓利
深圳大学物理与光电工程学院教育部/广东省光电子器件与系统重点实验室,广东深圳518060 深圳大学物理与光电工程学院深圳市智能光测与感知重点实验室,广东深圳518060深圳大学物理与光电工程学院教育部/广东省光电子器件与系统重点实验室,广东深圳518060 深圳大学物理与光电工程学院深圳市智能光测与感知重点实验室,广东深圳518060深圳大学物理与光电工程学院教育部/广东省光电子器件与系统重点实验室,广东深圳518060 深圳大学物理与光电工程学院深圳市智能光测与感知重点实验室,广东深圳518060深圳大学物理与光电工程学院教育部/广东省光电子器件与系统重点实验室,广东深圳518060 深圳大学物理与光电工程学院深圳市智能光测与感知重点实验室,广东深圳518060深圳大学物理与光电工程学院教育部/广东省光电子器件与系统重点实验室,广东深圳518060 深圳大学物理与光电工程学院深圳市智能光测与感知重点实验室,广东深圳518060深圳大学物理与光电工程学院教育部/广东省光电子器件与系统重点实验室,广东深圳518060 深圳大学物理与光电工程学院深圳市智能光测与感知重点实验室,广东深圳518060深圳大学物理与光电工程学院教育部/广东省光电子器件与系统重点实验室,广东深圳518060 深圳大学物理与光电工程学院深圳市智能光测与感知重点实验室,广东深圳518060深圳大学物理与光电工程学院教育部/广东省光电子器件与系统重点实验室,广东深圳518060 深圳大学物理与光电工程学院深圳市智能光测与感知重点实验室,广东深圳518060
计算机与自动化
非朗伯表面高动态范围彩色图像合成互补线移条纹三维测量
《光学精密工程》 2024 (22)
P.3288-3299,12
国家自然科学基金资助项目(No.62275173,No.62175109,No.62371311)深圳市基础研究项目资助项目(No.JCYJ20220531101204010)深圳市高等院校稳定支持计划资助项目(No.20231122025852001)深圳大学科研仪器研制培育项目资助项目(No.2023YQ009)深圳大学创新科研团队项目资助项目(No.2023JCT003)。
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