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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 189 毫秒
1.
一种针对彩色物体的光栅投影三维测量方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
胡路遥  达飞鹏  王露阳 《光学学报》2012,32(2):212002-135
针对传统彩色编码光栅三维轮廓术中光栅易受到物体表面彩色纹理的干扰,从而造成编码条纹颜色误判和相位误差增大这一问题,提出一种基于互补彩色光栅的三维测量方法,给出了理论分析、光栅设计原理、补偿算法与实验分析。对图像进行初步的解耦校正后,通过预先设计的光栅互补特性,依据彩色响应模型求取物体表面逐点的反射率,并对红绿蓝(RGB)三通道反射率的不平衡进行补偿,消除物体表面彩色纹理的干扰,改善光栅的正弦性。以补偿后的图像来指导彩色编码条纹的分割解码并用傅里叶变换法提取出包裹相位,依据解码结果指导相位展开,继而完成整个三维测量过程。实验证明该方法对彩色纹理的补偿准确有效,降低了彩色纹理对测量的影响。  相似文献   

2.
提出了一种新的快速获取物体三维形貌和纹理信息的方法。利用数字投影仪将2幅彩色编码的正弦相移光栅图投影到被测物体表面,彩色相机捕捉经物体调制后的变形条纹图。提取RGB三基色,可获得包含物体高度信息及纹理信息的条纹图和背景光。对包含物体高度信息的条纹图用改进的2+1相移算法重构物体的三维形貌。物体纹理信息则通过对背景光进行彩色编码获得,利用纹理映射技术恢复物体纹理。计算机模拟和实验结果验证了该方法的有效性和可行性。  相似文献   

3.
为了实现彩色物体三维(3D)形貌的精确测量,提出了一种新的面向双目立体匹配的彩色编码方法。根据三原色(RGB)颜色空间模型和光谱原理对不同颜色赋予相应的视觉编码值,设定相邻彩色条纹波长变化明显、颜色差别大、码值唯一的原则并进行编码设计;利用改进的色彩标定方法消除背景色彩的影响;实验验证了提出的彩色编码方法。结果表明,该编码新方法消除了物体彩色纹理背景的影响,满足了彩色物体三维形貌精确测量的要求,可以快速、有效地实现彩色物体的三维形貌测量。  相似文献   

4.
基于压缩感知的三维物体成像的简单计算方法   总被引:6,自引:1,他引:5  
张硕  王杰  王金成  李海峰  刘旭 《光学学报》2013,33(1):111004-90
从压缩感知的原理入手,阐述了基于压缩感知的三维物体成像方法。为解决压缩感知三维物体成像计算量大的问题,重点提出了一种三维信息计算的简单方法。此方法通过两次压缩感知计算就可得到位于多个距离处的物体的三维信息,大大减少了计算量。对此方法进行了数值模拟,并分析了采样率的提高对于距离计算精度的影响;建立实际的三维成像系统,实验结果证明了这种方法的可行性。  相似文献   

5.
彩色三维激光扫描测量方法的研究   总被引:7,自引:0,他引:7  
许智钦  孙长库  陶立  郑义忠 《光学学报》2003,23(8):1008-1012
提出了彩色三维激光扫描测量方法,即在单色三维激光扫描测量数据上贴合彩色的数字图像。给出了单色三维测量模型——三维光平面方程测量模型,提出了全新的测量系统参量的快速标定方法,并制作了标定靶标。给出了物体三维数据和颜色信息的贴图技术。利用所研制的装置对招财猫模型进行了实验测量,得到了满意的结果。  相似文献   

6.
彩色全息广告灯箱的研制   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了一种透射型彩色全息图的拍摄与再现方法 ,并将其用于设计制作彩色全息广告灯箱。讨论了制作彩色全息广告灯箱中的若干问题和解决方法。用此种方法所显示的图像突出了物体的三维立体感和原有色彩 ,它将为高质量彩色立体广告灯箱的制作提供一种新的方法和途径  相似文献   

7.
一种基于编码孔径成像原理的三维成像方法   总被引:6,自引:2,他引:4  
三维成像技术因其应用广泛而备受关注。根据编码孔径成像的基本原理,提出了一种非相干可见光三维成像方法。这种两步成像方法的第一步采用空间位置编码的照相机阵列对物体拍照,在第二步中,首先将照相机阵列拍照得到的物体照片根据拍照时的位置关系合成为一幅图像,然后采用计算机程序模拟光学反投影解码方法解码再现出物体不同深度的表面分层图像。设计了初步的实验,该实验采用1部照相机依次在各编码位置对物体模型拍照,编码形式是包含9个点的无冗余阵列形式,物体模型只包含2个深度层次,布置在距离照相机阵列1.5m的地方。实验得到了信噪比较高的物体模型的分层解码图像,验证了这种三维成像方法的可行性。  相似文献   

8.
红外图像伪彩色编码和处理   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
利用红外热成像系统可将物体的热分布转化为可视图像,并在监视器上以灰度级或伪彩色显示出来,从而得到被测目标的温度分布场。根据热成像测温原理以及红外图像的特点,在对室温热成像系统研究的基础上,对红外图像伪彩色编码进行了研究,提出一种新的伪彩色编码方法,即自动阈值法。利用自动阈值法可以在室温环境下,对目标的温度及其分布进行测量。在TMS320C6202和FPGA室温热成像系统中对提出的方法进行了验证。实验结果表明,该方法可使红外图像层次分明,容易分辨出不同的温度区域。  相似文献   

9.
张成  杨佐  祝雪莲  潘敏  韦穗 《光学学报》2020,(1):342-351
漫射物体的压缩全息利用其非相干散射密度函数在统计意义上满足稀疏先验这一假设,可以从多幅散斑图案实现漫射物体的层析重建,避免了散斑和不同平面的散焦图像之间的串扰。将单波长照明条件拓展到红、绿、蓝三色波长,提出一种新的适用于彩色漫射物体的压缩全息层析成像方法,搭建多波长照明条件下漫射物体的层析成像模型,并通过解压缩推理方法有效地分离不同平面的三维非相干密度函数。数值模拟实验表明,所提方法可以在多幅二维彩色散斑图案中成功进行彩色层析漫射物体的压缩重建,有效地抑制了散斑效应以及不同平面的散焦图像之间的相互串扰。  相似文献   

10.
李勇  卢世江  宋芳  王辉  金洪震 《光子学报》2014,40(11):1706-1710
提出了一种真实场景三维视频采集及彩色显示的方法.设计了一种采用条纹投影的实时三维成像系统及采用液晶空间光调制器的实时全息彩色三维显示系统.在三维成像系统中采用π相移正弦条纹与编码图案结合实现绝对相位测量,从而可以测量孤立物体.同时对采用数字微镜的投影仪进行改造,实现高速投影,并与高速摄像机配合实现三维视频采集.首先利用实时三维成像系统同时获取三维场景的彩色强度像和距离像;然后根据这些三维成像数据, 设计和制作计算菲涅耳全息图;最后在实时全息彩色三维显示系统中再现.三维信息的采集和显示速度达到了60帧每秒.  相似文献   

11.
In the fringe projection profilometry, the traditional triangle method, such as Fourier-transform profilometry (FTP), is difficult to recover the stepped shape object from the deformed fringe pattern. In order to solve this problem, the neural network is introduced to deal with this kind of fringe patterns and gain the three-dimensional (3D) information of the measured object. By training the network, the relationship between the deformed fringe pattern and the height of the object can be obtained, and thereby the height of the object can be obtained. Furthermore, the object can be reconstructed perfectly without knowing the optical parameters of the experiment system. An obvious merit of this network method is that it can recover the 3D object in a short time and only need one deformed fringe pattern. Computer simulations and experiment validate the feasibility of the method.  相似文献   

12.
关颖健  彭翔  高志  田劲东 《光学学报》2008,28(s2):244-248
提出一种基于数字信号处理器(DSP)的嵌入式三维数字成像系统设计方案。该方案的硬件平台由条纹投影模块、数据采集模块、条纹自动分析模块及储存器等其他辅助电路组成。条纹投影模块将DSP输出的正弦光栅条纹, 经视频编码后用DLP投射到物体表面; 数据采集模块通过CCD相机采集被物体表面三维信息调制后的变形条纹图, 并进行视频解码; 条纹自动分析模块中利用相移算法计算折叠相位, 再结合相位展开算法求绝对相位分布。系统软件采用多线程技术并行控制三个模块。在相位解调过程中以软件流水线为主综合运用了循环展开、数据预取和内联函数等多种方法优化解调程序。实验结果表明, 该系统可以高速、准确地实现三维轮廓测量,优化后相位展开程序速度是优化前的7倍。  相似文献   

13.
This paper proposes a flexible fast profilometry based on modulation measurement. Two orthogonal gratings through a beam splitter are vertically projected on an object surface, and the measured object is placed between the imaging planes of the two gratings. Then the image of the object surface modulated by the orthogonal gratings can be obtained by a CCD camera in the same direction as the grating projection. This image is processed by the operations consisting of performing the Fourier transform, spatial frequency filtering and inverse Fourier transform. Using the modulation distributions of two grating patterns, we can reconstruct the 3D shape of the object. In the measurement process, we only need to capture one fringe pattern, so it is faster than the MMP and remains the advantages of it. In the article, the principle of this method, the setup of the measurement system, some simulations and primary experiment results are given. The simulative and experimental result proves it can restore the 3D shape of the complex object fast and comparatively accurate. Because only one fringe pattern is needed in the testing, our method has a promising extensive application prospect in real-time acquiring and dynamic measurement of 3D data of complex objects.  相似文献   

14.
Feipeng Da  Hao Huang 《Optik》2012,123(24):2233-2237
A novel Fourier transform 3D shape measurement method based on color fringe projection is proposed in order to solve the spectrum overlapping and phase unwrapping problems existed in Fourier transform profilometry (FTP). The R and G components of the color fringe are set to two sinusoidal patterns with different frequencies and the B component is set to the average value of R or G component. Then this pattern is projected to the object and the deformed fringe image is captured. Three gray patterns are separated from the color fringe, the background and high frequency noise can be eliminated using our method and the accurate unwrapped phase can be got. Only one shot color pattern is projected to get the 3D information of the object. Experiment results show that the 3D information of an object can be obtained rapidly and accurately.  相似文献   

15.
In this paper, a practical method using phase tracking and ray tracing algorithms is proposed for measuring the three-dimensional (3D) shape of an underwater object. A 2D projected sinusoidal fringe goes through the water and illuminates the tested object. Firstly, the phase tracking algorithm is employed to identify homologous points in phase distributions of the deformed fringe captured by the camera and these of the fringe pattern projected by the projector. The projector is regarded as a special camera as regards the stereovision principle. In the calibrated system, both ray directions of the homologous points can be easily figured out. Secondly, the ray tracing algorithm is used to trace the propagation path of each ray and to calculate the 3D coordinates of each point on the tested object's surface. Finally, the whole shape of the tested object can be reconstructed.  相似文献   

16.
在基于条纹投影和相位分析的三维面形测量中,由于被测物体表面标志点或复杂面形的阴影遮挡存在,会造成变形条纹局部区域的条纹数据缺失,影响相位和高度信息的最终重建,需要人为地对缺失图像信息进行修复。提出了一种新的缺失条纹数据修复方法——基于模版匹配的图像修复算法,通过图像中已有条纹信息(特别是与待修复区域周围相位信息相似度较高的已知条纹信息)对缺失的变形条纹信息进行估算,实现数据修复。该方法修复效果好,运算过程无需人为参与,便于计算机自动实现,尤其适合于待修复图像整体结构明显、纹理清晰图像的数据修复,有助于提高被测物体相位计算质量和在此基础上的三维面形重建质量。  相似文献   

17.
This paper proposed a flexible 3D profilometry based on fringe contrast analysis. A series of sinusoidal fringes are projected on the surface of the testing object that is laid in front of the imaging plane of the fringes, and captured through a beam splitter by a CCD camera in the same direction as the axis of the projection. After the fringe contrast obtained using phase-shifting technique, the height of the object can be restored through searching the look-up table of the contrast and the height. In the measurement process, we only need to capture fringe patterns in one position, without changing the imaging plane of the fringes, so it is faster and more convenient than the existing method based on fringe contrast analysis. Our system is simple and flexible by reason of no special devices used. In this paper, the principle of this method, the setup of the measurement system and primary experiment results are given. The experimental results prove this method can restore the height of the complex object accurately and effectively.  相似文献   

18.
基于彩色光栅投影的快速三维测量方法   总被引:2,自引:1,他引:1  
王露阳  达飞鹏 《应用光学》2011,32(2):276-281
 针对条纹投影术提取物体高度信息的问题,提出了一种新的基于彩色光栅投影的三维测量方法。对选取G分量为255,R,B分量各取0或255而组成的青、白、黄、绿四色遵循格雷码原理进行编码,然后将G分量作正弦调制形成投影光栅投向被测物体。提取采集到的光栅变形图中G分量,利用傅里叶变换方法得到其初始相位;同时对采集到图像中的R,B分量作阈值迭代分割而G分量自动赋值为255,综合三分量信息得到条纹颜色信息进而获取条纹的周期信息,从而展开相位。全过程仅需投影一幅彩色光栅图就能完成三维测量,实验结果表明该算法易于实现,在测量实时性和精确性上表现良好。  相似文献   

19.
光学成像技术极大地拓展了人类的视觉极限,提高了人们观察和理解现实世界的能力。越多地获得目标的光学信息,对其的认识越充分。数字全息术是一种可以将样本的三维信息以二维全息图的形式编码记录下来的一种成像技术。通过获得由携带物体信息的物光波和参考光波叠加产生的干涉图案,可以以数字化的方式实现多种重建模态,例如图像恢复、相位成像和切片成像等。光学扫描全息术是一种独特的数字全息成像技术,通过主动式二维化扫描对三维物体进行成像,其完整的波前信息可以被单像素探测器记录,并基于光外差检测进行信号解调,从而恢复出复数全息图。对光学扫描全息术的最新进展进行介绍。首先,基于双光瞳成像系统,通过特殊的硬件和算法设计,提高光学成像系统的性能,如提高空间分辨率、缩短扫描时间。其次,基于计算成像原理,通过改进和优化全息像重建算法,实现高质量的图像恢复,主要涉及切片成像和三维成像等重建模态。第三,介绍光学扫描全息术的其他研究方向,并讨论该领域未来可能的发展方向。  相似文献   

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