【发明授权】基于动态投影的投影系统及相位移动图案生成方法_成都飞机工业(集团)有限责任公司;清华大学_202110460297.X 

申请/专利权人:成都飞机工业(集团)有限责任公司;清华大学

申请日:2021-04-27

公开(公告)日:2022-08-12

公开(公告)号:CN113340235B

主分类号:G01B11/25

分类号:G01B11/25;G03B15/02;H04N9/31

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2022.08.12#授权;2021.09.21#实质审查的生效;2021.09.03#公开

摘要:一种基于动态投影的投影系统,包括多光强投影图案与采集单元、区域引导动态投影图案生成单元、局部过曝欠曝强度修正单元和动态投影图案综合校验单元,并基于该系统提出一种基于动态投影的相位移动图案生成方法,包括以下步骤:多光强投影图案的投影与采集‑区域引导动态投影图案的生成‑动态投影采集图像局部过曝欠曝强度修正‑动态投影图案综合校验,基于多级差光强图像,分析坐标邻域的过曝欠曝状态,生成逐像素的过曝欠曝灰度级,由此提高或降低生成图案所有相位移动的光强属性,并对动态投影采集图案中仍存在的过曝欠曝点进行局部强度修正,能较好地解决被测对象在相机视野下的过曝欠曝现象带来的光强信息失真问题。

主权项:1.一种基于动态投影的投影系统,包括多光强投影图案与采集单元、区域引导动态投影图案生成单元、局部过曝欠曝强度修正单元和动态投影图案综合校验单元,其特征在于:所述多光强投影图案与采集单元包括多光强投影图案设计模块、结构光系统设计与标定模块和结构光设备硬触发投影采集模块,所述多光强投影图案设计模块生成多级差光强特性的单值灰度图像,所述结构光系统设计与标定模块构建结构光三维感知系统,所述结构光设备硬触发投影采集模块用于快速投影和采集预设投影图案;所述区域引导动态投影图案生成单元包括多级差光强图像邻域特性分析模块和区域光强修正模块,所述多级差光强图像邻域特性分析模块用于分析采集多级光强图像坐标邻域的过曝欠曝状态,并基于采集图案生成逐像素的过曝欠曝灰度级,所述区域光强修正模块用于修正投影图案在过曝欠曝区域的强度特性;所述局部过曝欠曝强度修正单元包括过曝欠曝点邻域序列提取模块和区域样条插值计算模块,所述过曝欠曝点邻域序列提取模块用于在相机图像上提取过曝欠曝点在同一行及同一列的未过曝欠曝点,并将相机图像坐标生成相应的自变量序列,未过曝欠曝点解码的投影图案坐标生成相应的因变量序列;所述区域样条插值计算模块用于估计动态投影采集图案中的过曝欠曝点的投影仪坐标信息,通过构建过曝欠曝点的相机与投影仪像素间响应函数,获得过曝欠曝点的投影仪坐标系中的坐标值;所述动态投影图案综合校验单元包括相位移动线性校验模块、反射率光度一致性校验模块和切向畸变校验模块,所述相位移动线性校验模块用于校验动态投影系统相位移动解码的线性特征,所述反射率光度一致性校验模块用于校验非均匀反射率被测目标的光度一致性特征,分析非均匀反射率被测目标在相机坐标系的光度一致性特性,所述切向畸变校验模块用于校验动态投影图案的切向畸变特性,基于标准块和标准板校验相机坐标系和投影仪坐标系的切向畸变特性。

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