本发明专利技术公开了一种复合条纹相移相位解调方法、装置及存储介质，该方法包括：结合相移法和余弦函数生成一组条纹图；其中，条纹图包含两种频率成分；基于所述条纹图对被测物体进行投影，并采集投影图像；对投影图像计算得到两组相位，并根据双频外差原理对两组相位进行展开，得到相位展开结果。本发明专利技术将双频外差的两组条纹图合成为一组，通过数学原理解得两组相位，不需要额外投影格雷码图或第二组频率的条纹图，大大减少了投影图数量和采集条纹图的数量，各个像素点的相位也均是独立计算，避免了误差累积，在很大程度上提高效率的同时还能保证具有一定的精度，达到了快速且完整、精确的获取相位展开结果的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机软件，特别涉及一种复合条纹相移相位解调方法、装置及相关介质。
技术介绍
1、条纹投影技术因其具有非接触检测、速度快、精度高且能够实现全场测量等优点，被广泛应用于工业零部件检测、逆向工程、质量控制、文物数字化等众多领域。其中，解调相位和相位展开是条纹投影技术中的关键过程。目前，相位解包裹方法主要可分为空间相位解包裹和时间相位解包裹两大类，其中，时间相位解包裹算法是将每个像素点的相位值进行独立计算，再进行立体匹配，如此可以有效避免误差累计，有较高的实用性，使用最为广泛的两种时间相位展开算法为格雷编码加相移算法，以及多频外差原理。
2、然而，上述两种算法都存在一个不可避免的问题，就是它牺牲了时间，即需要投影的条纹图比较多。比如常用的格雷编码加相移法，对于横向分辨率为1280的相机，即使使用步数较少的相移，如四步相移时，一般还需要额外的四张或五张格雷码图(五张应用于互补格雷码的情况)，即测量一次需要投影8张或九张图片，导致效率太低，而且额外增加的格雷码图对于精度的提升没有任何的作用。对于多频外差原理来说，即使使用双频外差和相移步数最低的三步相移，也需要投影六张条纹图，当使用三频加四步相移时，需要投影的条纹图增加到了12张。由此可见，目前主流的两种时间相位展开算法所需投影的条纹图数量较多，大大降低了重建或测量的效率。而空间相位解包裹虽然不需额外的格雷码或投影第二个频率的条纹图，可以降低投影图的数量，但它本质是一种积分过程，任何一点的误差都会随展开过程演变成累计误差，导致该方法的适用范围比较窄。
/>技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种复合条纹相移相位解调方法、装置、计算机设备及存储介质，旨在达到快速且完整、精确的获取相位展开结果的目的。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种复合条纹相移相位解调方法，包括：
3、结合相移法和余弦函数生成一组条纹图；其中，所述条纹图包含两种频率成分；
4、基于所述条纹图对被测物体进行投影，并采集投影图像；
5、对所述投影图像计算得到两组相位，并根据双频外差原理对两组相位进行展开，得到相位展开结果。
6、第二方面，本专利技术实施例提供了一种复合条纹相移相位解调装置，包括：
7、条纹图生成单元，用于结合相移法和余弦函数生成一组条纹图；其中，所述条纹图包含两种频率成分；
8、图像采集单元，用于基于所述条纹图对被测物体进行投影，并采集投影图像；
9、相位解包裹单元，用于对所述投影图像计算得到两组相位，并根据双频外差原理对两组相位进行展开，得到相位展开结果。
10、第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的复合条纹相移相位解调方法。
11、第四方面一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的复合条纹相移相位解调方法。
12、本专利技术实施例针对上述现有方法存在的要么效率低要么精度低的情况，为解决在大部分场合下既需要精度又需要效率的需求，如何实现快速且完整、精确的获得相位展开结果的效果，所提出的一种相移法+多频外差相结合的相位解包裹技术。本专利技术实施例针对在条纹投影轮廓术中，时间相位解包裹需要进行多次投影和需要采集大量的变形条纹图导致效率低、空间相位解包裹各像素点不独立，会发生误差累计导致精度低等问题，基于相移法可以解得包裹相位，以及多频外差原理可以辅助包裹相位进行相位展开，所以将二者结合起来，减少额外的所需投影的格雷码图和第二组频率的条纹图，大大增加重建和测量的效率。同时，由于本专利技术实施例采用了外差原理，所以各个像素点的相位均是独立计算的，如此便不会出现空间相位解包裹误差累积的问题，对比空间相位解包裹大大提高了重建和测量的精度。此外，本专利技术实施例在拥有良好的测量精度的同时也大大提高了测量效率，符合很多工业上既要满足效率要求又要满足精度要求，使本专利技术实施例的适用范围更加广泛。
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【技术保护点】
1.一种复合条纹相移相位解调方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的复合条纹相移相位解调方法，其特征在于，所述结合相移法和余弦函数生成一组条纹图，包括：
3.根据权利要求2所述的复合条纹相移相位解调方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的复合条纹相移相位解调方法，其特征在于，所述当判定所述背景光强为唯一解时，将唯一的背景光强作为第一目标背景光强，包括：
5.根据权利要求3所述的复合条纹相移相位解调方法，其特征在于，所述当判定所述背景光强为非唯一解时，从多个背景光强中选取其中一个作为第二目标背景光强，包括：
6.根据权利要求2所述的复合条纹相移相位解调方法，其特征在于，所述对所述投影图像计算得到两组相位，并根据双频外差原理对两组相位进行展开，得到相位展开结果，包括：
7.一种复合条纹相移相位解调装置，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的复合条纹相移相位解调装置，其特征在于，所述条纹图生成单元包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的复合条纹相移相位解调方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的复合条纹相移相位解调方法。
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【技术特征摘要】
1.一种复合条纹相移相位解调方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的复合条纹相移相位解调方法，其特征在于，所述结合相移法和余弦函数生成一组条纹图，包括：
3.根据权利要求2所述的复合条纹相移相位解调方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的复合条纹相移相位解调方法，其特征在于，所述当判定所述背景光强为唯一解时，将唯一的背景光强作为第一目标背景光强，包括：
5.根据权利要求3所述的复合条纹相移相位解调方法，其特征在于，所述当判定所述背景光强为非唯一解时，从多个背景光强中选取其中一个作为第二目标背景光强，包括：
6.根据权利要求2所述的复合条纹相移相位解调方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤其剑，李燕飞，刘晓利，彭翔，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：
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