LabVIEW_基于多频外插法的相位提取算法

   典型的基于数字光栅投影的结构光三维测量系统由一个CCD摄像机和一个DLP投影仪组成,测量时使用DLP投影仪向被测物体投射一组光强度呈正弦分布的光栅图像,并使用CCD摄像机同时拍摄经被测物体表面调制而变形的光栅图像,然后利用得到的光栅图像,根据相位计算方法得到光栅图像的绝对相位值,最后根据预先标定的系统参数或相位-高度映射关系,从绝对相位值计算出被测物体表面的三维点云数据。本文主要介绍计算绝对相位的方法。

    在提取相位时,如果图像周期数仅为一个,则相对相位就是绝对相位,求得的相位主值就是它的相位值。实际中,我们投射的光栅并不是一个周期,那么在整个测量的空间中就会求得多个相同的相位主值,这时就需要对包裹的相位值进行展开。

相位包裹又是什么意思呢?

相位包裹的主要原因是相移法解相时使用了反正切函数,用atan2函数,得到四个象限的反正切,所以计算的相位都是在(-pi,pi]之间,也就是被包裹。

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因而真实的相位值和被包裹的相位主值之间是相差 2npi的,其中 n 为整数,即为

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这里引用李中伟博士的论文介绍多频外差原理

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LabVIEW验证

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以石膏雕塑为待测目标,通过采集如下所示的3种不同频率下的4幅相移图,共12幅图像,求解待测物体的相位分布。

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