(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210786128.X (22)申请日 2022.07.04 (71)申请人 四川大学 地址 610000 四川省成 都市一环路南 一段 24号 (72)发明人 刘凯　应松霖　胡丹　龚俊　许斌　 朱策　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 毕翔宇 (51)Int.Cl. G01B 11/25(2006.01) G01J 9/00(2006.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 基于一维查找表的相移结构光实时相位计 算方法及装置 (57)摘要 本申请提供了基于一维查找表的相移结构 光实时相位计算方法及装置， 涉及三维重建技术 领域， 先通过获取畸变条纹图案的相位计算公 式， 并根据所述畸变条纹图案的相位计算公式得 到二维坐标轴中四个象限的相位转换关系； 再利 用线性函数将第一象限中的所有坐标点映射至 某一离散整数区间， 并基于该离散整数区间和所 述线性函数构建相位的一维查找表， 以根据所述 一维查找表的索引 下标直接获取第一象限中的 相位值； 最后基于获取的第一象限中的相位值， 利用线性插值法和所述相位转换关系计算得到 真实相位， 与传统的相位计算方法相比， 相位计 算速度和相位计算精度得到进一 步提升。 权利要求书3页 说明书12页 附图5页 CN 115164777 A 2022.10.11 CN 115164777 A 1.基于一维查找表的相移结构光实时相位计算方法， 其特征在于， 应用于三维测量系 统， 所述三维测量系统基于摄像机捕捉的被测物体表面调制后的畸变条纹图案的相位信 息， 得到被测物体的三维重建结果， 所述方法包括以下步骤： 获取所述畸变条纹图案的相位计算公式， 并根据 所述畸变条纹图案的相位计算公式得 到二维坐标轴中四个象限的相位转换关系； 其中， 所述畸变条纹图案的相位计算公式为反 正切函数； 利用线性函数将第 一象限中的所有坐标点映射至某一离散整数区间， 并基于该离散整 数区间和所述线性函数构建相位的一 维查找表， 以根据所述一维查找表的索引下标直接获 取第一象限中的相位 值； 基于获取的第一象限中的相位 值和所述相位 转换关系计算得到真实相位。 2.根据权利要求1所述基于一维查找表的相移结构光实时相位计算方法， 其特征在于， 所述畸变条纹图案表示 为： 其中， (x,y)为摄像机空间中 的坐标； 为摄像机获取到的光强值， n为相移序号； N为图 案的总相移步数； Ac为平均光强， Bc为光强度调制， φ为相位； 获取的所述畸变条纹图案的相位计算公式为： 并且令： 其中， 为相位计算公式中反正切函数的分子， 为相位计算公式中反正切函数的分 母。 3.根据权利要求2所述基于一维查找表的相移结构光实时相位计算方法， 其特征在于， 所述根据所述畸变条纹图案的相位计算公式得到的二维坐标轴中四个象限的相位转换关 系为： 其中， 式中， x、 y为二维坐标轴的横纵坐标， φ为计算得到的真实相位， 为在第一象限 中的相位。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115164777 A 24.根据权利要求3所述基于一维查找表的相移结构光实时相位计算方法， 其特征在于， 所述利用线性 函数将第一象限中的所有坐标点映射至某一离 散整数区间， 包括以下步骤： 采用单调递减线性 函数y＝ax+b； 其中， a< 0， 与y轴交于b， 与x轴交于 ‑b/a； 获取过原点O与特定点A(xA,yA)直线方程 其中， kA为该特定点A(xA,yA)的 斜率； 联立所述线性 函数和所述 直线方程得到交点A ′， 所述交点A ′的坐标为： 其中， xA′为交点A′的横坐标， yA′为交点A′的纵坐标； 选取所述交点A ′的横坐标组成离 散整数区间[0  1 2…‑b/a]。 5.根据权利要求3所述基于一维查找表的相移结构光实时相位计算方法， 其特征在于， 所述基于所述离 散整数区间和所述线性 函数构建相位的一维查找 表为： 其中， i为查找表索引下标， Lut为查找表， Lut(·)为查找表中 ·下标的相位值， 根据所述 一维查找 表的索引直接获取第一象限中的相位 值为： 6.根据权利要求4所述基于一维查找表的相移结构光实时相位计算方法， 其特征在于， 所述基于获取的第一象限中的相位值和所述相位转换关系计算得到 真实相位之前， 还包括 以下步骤： 利用线性插值对获取的第一象限中的相位 值进行校正。 7.根据权利要求5所述基于一维查找表的相移结构光实时相位计算方法， 其特征在于， 通过以下公式对获取的第一象限中的相位 值进行校正： 其中 其中， 为插值相位， id为通过所述线性 函数计算得到的索引下 标。 8.基于一维查找表的相移结构光实时相位计算装置， 其特征在于， 应用于三维测量系 统， 所述三维测量系统基于摄像机捕捉的被测物体表面调制后的畸变条纹图案的相位信 息， 得到被测物体的三维重建结果， 所述装置包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115164777 A 3