基于区域散焦的正弦光栅生成方法

摘要

本发明提出的一种基于区域散焦的正弦光栅生成方法，通过构将相连像素2x2区域化，对区域内的像素进行不同的二进制赋值，通过散焦生成高精度的三角波光栅，然后再对三角波光栅进行二次散焦得到满足精度要求的正弦光栅，其实现方便、生成光栅准确，适用于高精度非接触的三维实时测量系统，从而有效解决了现有技术中存在的缺陷。经过2像素*2像素区域划分赋值和轻微散焦，有效地消除了直接生成三角波光栅时因为投影仪伽马非线性问题所带来的误差，2像素*2像素区域经过步骤1和步骤2后可被认作是一个整体，生成了满足要求的三角波光栅图像；高精度的三角波光栅图像通过步骤3的二次散焦，滤掉了其中的高次谐波，得到了令人满意的正弦光栅图像。

主权项

一种基于区域散焦的正弦光栅生成方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：通过DLP编程技术生成基于区域的投影图片：(a)将初始图片A划分为若干个2像素*2像素的区域，其中所述初始图片A宽度方向的像素数为16n，n为要生成的正弦光栅条纹的周期数，一个正弦光栅条纹周期内有8个2像素*2像素区域；所述初始图片A高度方向的像素数为2的倍数；(b)对图片A中的每个2像素*2像素区域内的四个像素点赋灰度值，所赋灰度值为0或255，得到投影图片B；取投影图片B中每个2像素*2像素区域的区域灰度值为该区域内四个像素点灰度值的均值；投影图片B中沿宽度方向连续8个2像素*2像素区域的区域灰度值分布呈周期变化，其中在投影图片B中存在8个连续2像素*2像素区域的区域灰度值依次为0、63.75、127.5、191.25、255、191.25、127.5、63.75；投影图片B中沿高度方向连续2像素*2像素区域的区域灰度值相同；步骤2：将步骤1生成的投影图片B投影到被测物体表面，保持投影仪与被测物体表面的投射距离不变，保持投影仪的投射画面尺寸不变，通过调整投影仪焦距,使投影到被测物体表面的影像聚焦；保持投影仪与被测物体表面的投射距离不变，保持投影仪的投射画面尺寸不变，再次调整投影仪焦距，将投影仪的焦距在聚焦焦距的基础上变化Δ1，从而在被测物体表面得到三角波光栅图像C；步骤3：保持投影仪与被测物体表面的投射距离不变，保持投影仪的投射画面尺寸不变，将投影仪的焦距在步骤2最后调定的焦距基础上再次变化Δ2，从而在被测物体表面得到正弦光栅图像D，其中Δ1与Δ2的符号相同。