基于离焦度解包裹的结构光三维测量方法

陈豪; 李宏宁; 赵海; 杨鑫; 高雅孺

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.02.008

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基于离焦度解包裹的结构光三维测量方法

光学传感与测量 | 更新时间：2025-09-01

- 基于离焦度解包裹的结构光三维测量方法
- Three-dimensional measurement method of structured light based on defocus unwrapping
- 光学技术 2024年50卷第2期页码：209-214
- 作者机构：
  
  1:云南师范大学物理与电子信息学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.02.008
  中图分类号： O439;TP391.41
- 纸质出版：2024
- 稿件说明：
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陈豪, 李宏宁, 赵海, 等. 基于离焦度解包裹的结构光三维测量方法[J]. 光学技术, 2024,50(2):209-214.

Three-dimensional measurement method of structured light based on defocus unwrapping[J]. 2024, 50(2): 209-214.
陈豪, 李宏宁, 赵海, 等. 基于离焦度解包裹的结构光三维测量方法[J]. 光学技术, 2024,50(2):209-214. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.02.008.

Three-dimensional measurement method of structured light based on defocus unwrapping[J]. 2024, 50(2): 209-214. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.02.008.

摘要

基于结构光相位解包裹三维测量方法由于其精度较高而有广泛应用，但由于相位在超出2π时会被折叠，导致传统的结构光三维重建时需要相位解包裹。相位测量轮廓术在不连续深度处的解包裹相位较为复杂。当被测物体表面存在较大的深度差或者是测量多个平面时，由于包裹相位范围为[0

2π]

在不连续处计算的相位差中存在折叠了多个2π的问题，导致解包裹失效。相位测量轮廓术在此时无准确表达物体位置信息。针对此问题，提出了一种基于离焦度解包裹的结构光三维测量方法，采用24步相移法获取包裹相位，通过时间散焦分析法确定包裹相位2π的个数来辅助进行解包裹计算。搭建了相应平台进行了实验，对所提方法进行验证。实验表明，方法较好的解决了相位测量轮廓术在深度落差较大时不能准确表达物体位置的问题，该方法可以用于获得深度落差较大场景的深度信息以及细节信息。

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