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结构光三维成像原理,什么叫三维成像

张世龙 05-12 20:53 26次浏览

关键词:结构灯3358 www.Sina.com/structured illumination

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存储信息:物体的三维信息(三维几何信息、灰度信息、颜色信息)可以通过重构来恢复物体的完整三维特征。

1、结构光三维成像特点:

在物体表面投影频率条纹,从某个角度获取物体表面由结构光条纹调制而成的变形二维条纹图像;

利用数字重建法,从包含变形条纹的二维图像中得到物体的三维图像。

2、结构光三维成像过程:

以条纹图像和测量基础、条纹距离为测量尺度,测量物体表面三维信息。

3、结构光三维成像原理:

4.1基于傅立叶条纹分析的三维成像方法

优点:一帧图像可以完整重建被测物体的三维面形,适用于动态过程的三维测量和显示。 但是,需要知道物体表面反射率r(x,y )和投影光强度c .

缺点) I )但是,对于非远心结构光条纹,其基准面上的相位分布不是线性分布,而是直接取得基准平面的条纹图案,进而得到其相位分布,从而得到基于漫反射物体高度的相位调制,求解其表面的三维信息; (ii )局部分析能力不足时,需要引入时频分析技术。 也就是说,窗口傅立叶变换(WFT )、小波变换(WT )和s变换可以有效地增强单帧条纹分析能力。

成像过程: (a )将正弦光栅图形投影到物体表面,成像系统获取变形条纹图deformed_fringe。 (b )将变形条纹图deformed_fringe进行傅立叶变化得到其频谱表达式; (c )选择合适的滤波器,滤出与原始正弦光栅图相对应的基谱。 (d )对剩馀频率信号进行傅立叶逆变换,得到包含物体表面的三维信息的复指数函数g(x,y ); (e )通过相位展开获得适当的自然相位,进而重构对象物体表面的h(x,y )分布,根据其中g ) x,y的振幅信息生成物体表面的光学像(包括灰度和颜色信息)。 4.2基于相移条文分析的三维成像方法

优势:未知物体表面反射率r(x,y )、投影光强度c及表面相位) x,y )时,根据n ) n3 )帧图像求出对象物体表面的相位) x,y。 也可以得到物体表面的反射率r(x,y )。

在记录条件允许的情况下,可以同时取得对象物体表面的光学图像(包含灰度和颜色信息),光栅化后,将图像网格内的信息一个个地贴附在计算出的物体表面h(x,y )上。 进而得到包含几何信息和纹理信息的对象物体的三维图像化结果。

缺点:

图像处理过程:

4.3动态过程的三维成像

好处:

缺点:

图像处理过程:

4、结构光三维成像方法:

纯真的自行车、cjdzc、闪闪发光的眼神。 结构光三维成像技术[J] .中国激光,2014,41 (2) :1-10

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